SKKN tham khao hay

Sở giáo dục và đào tạo hà nộiTrờng: thpt Trần Đăng Ninh  -Tên đề tài: Sử dụng phơng pháp tự chọn lợng chất trong giảI bài tập hoá học Giáo viên thực hiện: Hồ Văn Quân... gây lúng tú

Sở giáo dục và đào tạo hà nội

Trờng: thpt Trần Đăng Ninh



-Tên đề tài:

Sử dụng phơng pháp tự chọn lợng chất trong

giảI bài tập hoá học

Giáo viên thực hiện: Hồ Văn Quân.

- Dạng 3: Đại lợng tự chọn phụ thuộc vào đề cho nhằm triệt tiêu biểu

thức toán học phức tạp thành số cụ thể

16

Cộng hoà x hội chủ nghĩa việt namã hội chủ nghĩa việt nam

Độc lập – 2008 Tự do – 2008 Hạnh phúc

@@@

-đề tài sáng kiến kinh nghiệm

- Trình độ chuyên môn: Cử nhân khoa học tự nhiên

- Hệ đào tạo: Đại học chính quy

- Bộ môn giảng dạy: Hoá học

- Khen thởng: Giải nhì thi giáo viên giỏi cụm ứng Hoà

II Nội dung đề tài:

l-số mol x(mol), áp suất p(atm) gây lúng túng cho học sinh (HS) khi giải bài tập

Loại bài tập này thờng gặp trong sách giáo khoa (SGK), sách bài tập (SBT),trong các kỳ thi tốt nghiệp, thi học sinh giỏi, thi vào các trờng đại học và cao đẳng

Đây là loại bài tập có liên quan đến nhiều kiến thức, luôn đòi hỏi HS có sựkhái quát, tổng hợp kiến thức, từ đó giúp học sinh phát triển t duy lôgic, trí thôngminh, óc tổng hợp, và phải nắm vững kiến thức đã học

Là dạng bài tập không có nhiều trong sách tham khảo hoặc có thờng nằm rảirác, không có hệ thống rõ ràng

Phạm vi thức hiện đề tài:

Học sinh từ lớp 10 đến lớp 12 ở trờng THPT Trần Đăng Ninh

Thời gian thực hiện:

Từ năm 2005 - 5008

Phơng pháp nghiên cứu đề tài:

- Phơng pháp nghiên cứu lý luận: Nghiên cứu cơ sở lý thuyết từ đó định hớngcác giải bài toán

- Phơng pháp khảo sát điều tra

- Phơng pháp thực nghiệm s phạm

- Phơng pháp so sánh

III quá trình thực hiện đề tài:

III.1: Khảo sát điều tra

Khảo sát ở các lớp 10 Q (năm 2005), lớp 11B1 (năm2006), lớp 10B1 (năm2008), lớp 12 N (năm 2008)

* Giới thiệu hiện trạng khi cha thực hiện đề tài:

Trong mỗi năm học khi dạy bài tập về dạng này, tôi thờng cho HS làm một sốbài tập nhỏ (kiểm tra 15 phút) để đánh giá mức độ nắm vững kiến thức và kỹ nănglàm bài tập dạng này

Tôi thờng cho HS làm một số bài tập sau:

Ví dụ 1: Cho một hỗn hợp khí gồm oxi và ozon Sau một thời gian, ozon bị phân

huỷ hết ta thu đợc một khí duy nhất có thể tích tăng thêm 10% Tính % thể tích cáckhí ban đầu, biết các khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ áp suất

Ví dụ 2: khi hoà tan a gam một oxit kim loại hoá trị II bằng một lợng vừa đủ dd

H2SO4 15,8 %, ngời ta thu đợc dung dịch muối có nồng độ 18,21 % Xác định kimloại hoá trị II

Sau khi chấm bài tôi nhận thấy kết quả nh sau

- Nhiều em không hiểu bài, không biết các làm bài tập dạng này

- Phần lớn các em cha làm xong bài hoặc giải sai, giải nhầm, không ra đợc kếtquả

- Điểm khá giỏi ít, phần lớn chỉ đạt điểm trung bình hoặc yếu

Nguyên nhân chính là do

+ Học sinh cha nắm chắc kiến thức cơ bản, còn sai, còn nhầm nhiều

+ Nắm tính chất của các chất còn lơ mơ

+ Kiến thức bộ môn còn quá hẹp

III.2: Những biện pháp thực hiện

a Việc làm của thầy

- Ôn tập cho học sinh những tính chất của các chất vô cơ (Kim loại, phi kim,axit, bazơ, muối) và chất hữu cơ

- Tổng hợp các bài tập dạng này trong các tài liệu: SGK, SBT, sách tham khảo,các đề thi HS giỏi, đề thi đại học và cao đẳng hàng năm

- Phân loại bài tập + Theo yêu cầu của đề bài

+ Theo mức độ từ dễ đến khó

- Với mỗi bài tập trớc khi giải tôi đều hớng dẫn học sinh cách phân tích yêucầu của đề bài, định hớng cách giải

- Lu ý sau khi giải bài tập:

+ Khắc sâu những vẫn đề trọng tâm, những điểm khác biệt

+ Nhắc lại, giảng lại một số phần mà HS hay nhầm, khó hiểu, và các phơngtrình phản ứng ít gặp

+ Mở rộng tổng quát hoá bài tập

b Việc làm của trò

- Phải nắm vững kiến thức đã học, ôn tập bổ xung kiến thức còn thiếu

- Đọc thêm tài liệu, làm hết bài tập trong SGK, SBT, làm thêm bài tập trongsách nâng cao

- Phải hiểu kỹ các bài tập từ đơn giản đến phức tạp

Sau đây là hệ thống bài tập tôi đã hội chủ nghĩa việt nam xây dựng để giúp học khi làm các bài tập về phần tự lựa chọn chất

- Khi ta cho chất này một lợng cụ thể thì các chất khác tác dụng theo một lợng cụthể mà không làm sai lệch kết quả và mất đi tính tổng quát của bài toán

+ Ta lựa chọn số mol của một chất hoặc của hỗn hợp là 1 mol

+ Lựa chọn khối lợng mol

+ Lựa chọn thể tích mol (với bài toán về chất khí)

Dạng 1: Đại lợng tự chọn là một mol

ở bài tập đầu này tôi hớng dẫn học sinh giải theo 3 cách khác nhau Từ đó cho học sinh thấy u điểm khi sử dụng phơng pháp tự chọn lợng chất

Ví dụ 1: Hoà tan a gam một oxit kim loại hoá trị II (không đổi) bằng một lợng vừa

đủ dung dịch H2SO4 4,9% ngời ta thu đợc một dung dịch muối có nồng độ 5,88%.Xác định tên kim loại hoá trị II

Bài làm

Cách 1: Tính toán bình thờng theo yêu cầu và số liệu bài cho

Gọi công thức của oxit hoá trị II là MO

) ( 16

2000 )

16 ( 9 , 4

100 98

4

M

a M

Nồng độ phần trăm của dung dịch muối thu đợc:

88 , 5 100

2016 96

88 , 5 100 2016

16 16

) 96 (

88 , 5 100

)}

16

2000 (

: 16 ) 96 (

M

M M

a M

M

a a

M

a M

C MSO

=> M  24 ( M là Magie)

Cách 2: Giải theo phơng pháp tự chọn lợng chất với đại lợng tự chọn là 1 mol

Giả sử có 1 mol MO phản ứng ( M + 16gam)

4

m dd H SO   

áp dụng định luật bảo toàn khối lợng ta có

Cách 3: Giải theo phơng pháp tự chọn lợng chất với đại lợng tự chọn quy về 100

Giả sử có 100 gam dung dich H2SO4 4,9% tham gia phản ứng

) ( 05 , 0 98 100

100 9 , 4

Khối lợng oxit ban đầu: a = m MO  0 , 05  (M  16 ) (gam)

Khối lợng muối thu đợc: m MSO4  0 , 05  (M  96 ) (gam)

áp dụng định luật bảo toàn khối lợng ta có

, 0 480 5

88 , 5 100

8 , 100 05

, 0

) 96 (

05 , 0

- Giảm bớt đợc các phép toán phức tạp

- Tuỳ vào bài toán mà ta chọn đại lợng nào tổng quát nào bằng mộtchất cụ thể để giải ngắn gọn hơn

Ví dụ 2: Hỗn hợp khí gồm oxi và ozon có tỉ khối so với hiđro là 18 Xác định phần

trăm theo thể tích của từng khí trong hỗn hợp đầu

(bài 6.17-sách BTHH lớp 10 NC- NXBGD-2006)

Bài làmGiả sử có 1 mol hỗn hợp khí

Gọi số mol của oxi là x => Số mol của ozon là 1-x

Theo giả thiết ta có

36 2 18 )

1

(

) 1 ( 48

x x

Vậy %V O2 75% %V O3 100 7525%

Ví dụ 3: Trong quá trình tổng hợp amoniac, áp suất trong bình giảm đi 10% so với

áp suất lúc đầu Biết nhiệt độ của phản ứng giữ không đổi trớc và sau phản ứng Hãy

xác định phần trăm theo thể tích của hỗn hợp khí thu đợc sau phản ứng Nếu tronghỗn hợp đầu lợng nitơ và hiđro đợc lấy đúng theo hệ số tỉ lợng.

(bài 5 trang 58-SGK lớp 11 NC- NXBGD-2007)

Bài làm

Giả sử lúc đầu ta lấy 1 mol N2 và 3 mol H2

Trong một bình kín có nhiệt độ không đổi thì áp suất tỉ lệ thuận với số mol hỗn hợp

khí =>

2

1 2

1

p

p n

6 , 3 2 2 , 0

%

% 67 , 66 100

6 , 3

2 , 0 3 3

%

% 22 , 22 100

6 , 3 2 , 0 1

%

3 2 2

V

V

V

Ví dụ 4: Cho cùng một lợng khí clo lần lợt tác dụng hoàn toàn với kim loại R (hoá

trị I) và kim loại X (hoá trị II) thì khối lợng kim loaị R đã phản ứng gấp 3,375 lầnkhối lợng của kim loại X Khối lợng muối clorua của R thu đợc gấp 2,126 lần khốilợng muối clorua của X đã tạo thành Xác định tên hai kim loại

M

M m

m

375 , 3 2

375 , 3

M

M m

m

(2)

Từ (1) và (2) ta có X là Cu (MX = 64)

R là Ag (MR = 108)

Ví dụ 5: Hoà tan x gam kim loại M trong y gam dung dịch HCl 7,3% (lợng axit vừa

đủ) thu đợc dung dịch A có nồng độ 11,96% Xác định tên kim loại M

3 , 7

100 5 , 36

dd M

n M

(Trờng ĐH Y Hà Nội 2001 – 2008 2002 Trờng CĐSP Phú Yên 2005)

Bài làm

Gọi công thức của oxit sắt là FexOy

Giả sử có 1 mol oxit sắt tham gia phản ứng

) 1 (

3 2

3

) 3 (

n SO PT  Fe  Fe x O y 

Theo giả thiết n SO2 (PT3 )  9n SO2 (PT1 )

=>

4

3 2

3 2

) 2 3 ( 9

y x

Vậy công thức của oxit sắt là Fe3O4

Ví dụ 7: Cho hỗn hợp gồm NaI và NaBr hoà tan hoàn toàn vào nớc đợc dung dịch

A Cho vào dung dịch A một lợng Brom vừa đủ thu đợc muối X có khối lợng nhỏhơn khối lợng của muối ban đầu là a gam Hoà tan X vào nớc thu đợc dung dịch B.Xục khí clo vào dung dịch B thu đợc muối Y có khối lợng nhỏ hơn khối lợng củamuối X là 2a gam

Xác định phần trăm theo khối lợng các chất trong hỗn hợp muối ban đầu

(coi clo, brom, iot không tác dụng với H2O)

(Trờng CĐSP Komtum - 2004) Bài làm

Giả sử trong 1 mol hỗn hợp có x mol NaI và (1 – 2008 x) mol NaBr

Cho dd A tác dung với Brom

Mà m hh đầu = mNaI + mNaBr = 150x + 103(1 – 2008 x) = 125,25

=> x = 0,4734

% 31 , 43 69

, 56 100

%

% 69 , 56 100 26

, 125

150 4734 , 0

Dạng 2: đại lợng tự chọn quy về 100

Ví dụ 1: Cho dung dịch NaOH 20% tác dụng vừa đủ với dung dịch FeCl2 10%.

Đun nóng trong không khí cho các phản ứng xảy ra hoàn toàn Tính nồng độ phầntrăm muối tạo thành trong dung dịch sau phản ứng, coi nớc bay hơi không đáng kể

(Trờng ĐH Thủy Lợi 2000 -2001) Bài làm

Giả sử có 100 gam dung dịch NaOH tham gia phản ứng

mol

40 100 20 100

Theo giả thiết ta có

) ( 315 10

100 126 25 , 0

áp dụng định luật bảo toàn khối lợng ta có

m dd NaCl  m dd FeCl2  m dd NaOH  m O2  m Fe (OH) 3

mdd NaCl = 317,5 + 100 + 32 0,0625 - 26,75 = 392,25 gam

Khối lợng muối trong dung dịch sau phản ứng:

mNaCl = 0,5 58,5 = 29,25 gam

% 5 , 7 100 25 , 390

25 , 29 )

%(NaCl   

Ví dụ 2: Cho hỗn hợp A gồm CaCO3, Al2O3, Fe2O3, trong đó Al2O3 chiếm 10,2%;Fe2O3 chiếm 9,8% Nung hỗn hợp này ở nhiệt độ cao thu đợc hỗn hợp chất rắn B cókhối lợng bằng 67% khối lợng của A Tính phần trăm khối lợng các chất trong B

Bài làm

Giả sử khối lợng của hỗn hợp A ban đầu là 100 gam =>

) (

80

) (

8 , 9

) (

2 , 10

gam m

gam m

PTPƯ CaCO3  t0 CaO + CO2 (1)

Theo giả thiết, khối lợng chất rắn B là 67 gam

Theo phơng trình (1) => độ giảm khối lợng = m CO2 = 100 – 2008 67 =33 gam

Theo phơng trình (1) n CO n CaO n CaCO pu 0 , 75 mol

44

33

) (

% 69 , 62 100

67

5

%

% 63 , 14 100

67 8 , 9

%

%;

22 , 15 100

67 2 , 10

%

3

3 2 3

O Fe O

Al

m m

m m

Ví dụ 3: Nung một mẫu đá vôi X có lẫn tạp chất là MgCO3, Fe2O3, và Al2O3 đến

khối lợng không đổi đợc chất rắn A có khối lợng bằng 59,3% khối lợng của X Cho

toàn bộ A vào H2O (lấy d), khuấy kỹ thấy phần không tan B có khối lợng bằng

13,49% khối lợng của A Nung nóng B trong dòng không khí CO d đến khi phản

ứng xảy ra hoàn toàn đợc lợng chất rắn D có khối lợng bằng 85% khối lợng của B

Tính phần trăm khối lợng của CaCO3 trong X

(Trờng CĐSP nhà trẻ mẫu giáo trung ơng 1- 2004)

Bài làm

Giả sử ta nung 100 gam hỗn hợp X

Gọi x, y, z, t lần lợt là số mol của CaCO3, MgCO3, Fe2O3, Al2O3

Phơng trình phản ứng:

CaCO3  t o CaO + CO2 (1)

MgCO3  t o MgO + CO2 (2)

Chất A có CaO, MgO, Fe2O3, Al2O3 tác dung với H2O d

CaO + H2O   Ca(OH)2 (3)

Ca(OH)2 + Al2O3   Ca(AlO2)2 + H2O (3)

Chất B gồm có MgO, Fe2O3

) ( 8 100

49 , 13 3 , 59

gam

m B   

Fe2O3 + 3CO  t0 2Fe + 3CO2

Chất rắn D có MgO và Fe: 6 , 8 ( )

2 40

8 160

40

3 , 59 102 160 40

56

100 102 160

84 100

m

z y m

t z y x

m

t z y x m

025 , 0

1 , 0

825 , 0

Khối lợng của CaCO3 trong X là

5 , 82 100 852

(Đề thi HSG lớp 10-Hà Tây- năm học 2004)

2NaOH + MgSO4   Na2SO4 + Mg(OH)2 (1)

Theo phơng trình (1) và (2) => ( )

98

4 2

100 2

1 2

100 98

Ví dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn m gam ancol R, sản phẩm thu đợc cho đi qua bình

đựng dung dịch nớc vôi trong d thấy khối lợng bình tăng thêm p gam và có t gamkết tủa

CO2 + Ca(OH)2   CaCO3 + H2O (2)

Theo phơng trình (2) => n C  n CO2  n CaCO3 1 (mol)

n O     

Vậy ta có x : y : z = nC : nH : nO = 1 : 3 : 1

Công thức của ancol R có dạng (CH3O)n = CnH3nOn = CnH2n(OH)n

Và R là ancol no nên: số nguyên tử H = 2.số nguyên tử C + 2 - số nhóm OH

=> 2n = 2n + 2 - n => n = 2

Vậy công thức của ancol R là: C2H4(OH)2

Ví dụ 2: Đốt cháy hoàn toàn a gam một hợp chất A của phôtpho cần

17

a

mol O2 sảnphẩm chỉ thu đợc P2O5 và ( )

17

5 , 13

gam a

H2O

Xác định công thức phân tử của A biết MA< 65

(ĐH Đà Nẵng – 2008 2001) Bài làm

Giả sử a = 17 => n O2 = 1 (mol)

Vì sản phẩm chỉ có P2O5 và H2O => trong A có H, P và có thể có O

Gọi công thức của A là HxPyOz

4 HxPyOz + (x + 5y – 2008 2z) O2   2x H2O + 2y P2O5

áp dụng định luật bảo toàn khối lợng ta có

m P2O5 = 17 + 32 - 13,5 = 35,5

142

2 5 , 35 2

);

( 5 , 1 18

2 5 , 13

Ví dụ 3: Hỗn hợp X gồm 2 Hiđrocacbon A và B có khối lợng a gam Nếu đem đốt

cháy hoàn toàn X thì thu đợc

gam H2O Nếu thêm vào X

một nửa lợng A có trong X rồi đốt cháy hoàn toàn thì thu đợc

Khi đốt cháy X: )(

18

45 );

(75, 3 44

875 , 0 2

) 1 ( 2 2

5 , 1 )

( 75 , 0 2

875 , 0 5 , 2

) (

5 , 1 );

( 5 , 1 2 75 , 0 3

2

2

mol n

mol n

mol n

mol n

H O

H

C CO

Vậy công thức đơn giản nhất của B là (CH)n = CnHn

Và B không làm mất màu dung dịch nớc brom => B chỉ có thể là aren

=> số nguyên tử H = 2 số nguyên tử C - 6

Hay n = 2n - 6 => n = 6

Vậy công thức của B là C6H6

Một số bài tập tự giải1: Hoà tan a gam M2(CO3)n bằng một lợng vừa đủ dung dịch H2SO4 10% thu đợc

dung dịch muối có nồng độ 15,09% Công thức của muối cacbonat là:

2: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp Mg, Fe trong oxi d, sau phản ứng thấy khối lợng

chất rắn nặng gấp 1,5 lần so với khối lợng chất rắn ban đầu Phần trăm khối lợng

của Mg và Fe lần lợt là:

3: hỗn hợp A gồm NaCl và NaBr khi tác dụng với AgNO3 d tạo ra một lợng chất kết

tủa bằng lợng AgNO3 đã phản ứng Phần trăm khối lợng của NaCl và NaBr lần lợt

là:

4: Hỗn hợp A gồm 3 khí NH3, N2, H2 Dẫn hỗn hợp A vào bình có nhiệt độ cao Sau

phản ứng phân hủy NH3 (coi nh hoàn toàn) thu đợc hỗn hợp khí B có thể tích tăng

25% so với A Dẫn B đi qua ống đựng CuO nung nóng sau đó loại nớc thì chỉ cònmột chất khí có thể tích giảm 75% so với B.

Phần trăm thể tích của các khí NH3, N2, H2 trong A lần lợt là:

(Bài 100-Sách bài tập hoá học 11-năm 2002)

5: Một hỗn hợp N2, H2 đợc lấy vào bình phản ứng có nhiệt độ đợc giữ không đổi.Sau thời gian phản ứng, áp suất của các khí trong bình giảm 5% so với áp suất lúc

đầu Biết rằng tỉ lệ số mol của N2 đã phản ứng là 10%

Phần trăm thể tích của các khí N2, H2 trong hỗn hợp đầu lần lợt là:

(Bài 122-Sách bài tập hoá học 11-năm 2002)

6: Trung hoà dung dich NaHSO3 26% cần dung dich H2SO4 19,6% Nồng độ phầntrăm của dung dịch sau khi trung hoà là:

7: Khi cho a gam dung dịch H2SO4 nồng độ C% tác dụng với lợng d hỗn hợp Na,

Mg thì lợng khí H2 thoát ra bằng 4,5% lợng dung dịch axit đã dùng C% của dungdịch H2SO4 là:

8: Muối A tạo bởi kim loại M ( hoá trị II) và phi kim X (hoá trị I) Hoà tan 1 lợng A

vào nớc đợc dung dịch A1 Nếu thêm AgNO3 d vào A1 thì lợng kết tủa tách ra bằng188% lợng A Nếu thêm Na2CO3 d vào dung dịch A1 thì lợng kết tủa tách ra bằng50% lợng A Công thức của muối A là:

9: Nếu hoà tan a gam hỗn hợp A chứa Fe, FeO, Fe2O3 bằng dung dịch HCl d thì ợng khí thoát ra bằng 1% khối lợng hỗn hợp ban đầu Nếu khử a gam hỗn hợp Abằng H2 nóng d thì thu đợc một lợng nớc bằng 21,15% khối lợng hỗn hợp ban đầu.Phần trăm khối lợng Fe, FeO, Fe2O3 trong hỗn hợp A lần lợt là:

Kết quả thực hiện và so sánh đối chứng

Sau khi hớng dẫn học sinh làm bài tập theo phơng pháp tự lựa chọn chất cùng vớicách phân tích diễn giải, tổng quát hoá sau mỗi bài tập Tôi cho học sinh làm mộtbài kiểm tra tơng tự hoặc có phần phức tạp hơn bài khảo sát ban đầu

Tôi đợc kết quả nh sau

Biểu đồ so sánh số học sinh đạt điểm khá và giỏi

(Trớc và sau khi thực hiện đề tài)

% Học sinh đạt điểm khá giỏi

8.3

33.3 17.2

68.6

14.8

64.8

6.8 38.6

- Hầu hết các em đã biết làm bài tập thành thạo hơn

- Điểm khá, giỏi tăng lên rất nhiều, điểm yếu kém giảm đi đáng kể

- Học sinh nắm đợc kiến thức bộ môn một cách chắc chắn hơn, sâu rộng hơn

- Học sinh có hứng thú học tập bộ môn nhiều hơn, say mê hơn

- Khi làm bài tập bằng phơng pháp tự chọn lợng chất hoặc các bài tập khác,thấy các em trình bày khoa học hơn, chính xác hơn và rõ ràng hơn

V

Những kiến nghị sau khi thực hiện đề tài.

Sau một thời gian giảng dạy và sau khi thực hiện đề tài Tôi có một số kiến nghị sau

- Để nâng cao hiệu quả giảng dạy và học tập của học sinh đề nghị Sở Giáo Dục

và các Ban ngành có liên quan tạo điều kiện để mỗi trờng THPT – 2008 cụ thể làtrờng THPT Trần Đăng Ninh có một cán bộ phụ trách phòng thí nghiệm có

đầy đủ chuyên môn, nhiệt tình để giáo viên và học sinh có điều kiện thực hiệnthí nghiệm đợc nhiều hơn, tốt hơn