TIỂU LUẬN CÁC DẠNG BÀI TẬP & CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP HÓA HỌC

 Dựa vào phương pháp giải bài tập  Dựa vào mục đích sử dụng Một cở sở phân loại khác mà giáo viên hay sử dụng:  Bài tập giáo khoa: Thường dưới dạng câu hỏi lý thuyết và không tính toá

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HCM

LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC HÓA HỌC K23

BÀI TẬP HÓA HỌC

MỤC LỤC 1

MỞ ĐẦU 2

NỘI DUNG 3

1 Các dạng bài tập 3

1.1.Cơ sở phân loại 3

1.2.Phân loại bài tập hóa học 4

2 Các dạng bài tập 13

2.1 PP bảo toàn 13

2.1.1 Bảo toàn khối lượng 13

2.1.2 Bảo toàn electron 14

2.1.3 Bảo toàn điện tích 15

2.1.4 Bảo toàn nguyên tố 17

2.2 Phương pháp trung bình 18

2.3 PP tăng giảm khối lượng 22

2.4 PP đường chéo 25

2.5 PP tự chọn lượng chất 27

2.6 PP quy đổi 30

2.7 PP biện luận 34

2.8 PP ghép ẩn số 35

2.9 PP đại số 37

2.10 PP đồ thị 39

2.11 PP dùng phương trình ion 43

2.12 PP dùng công thức 45

KẾT LUẬN 48

TÀI LIỆU THAM KHẢO 49

MỞ ĐẦU

NỘI DUNG

Trong thực tiễn dạy học ở trường phổ thông, BTHH giữ vai trò rất quan trọng trong việc thực hiện mục tiêu đào tạo Nó vừa là mục đích, vừa là nội dung lại vừa là phương pháp dạy học hiệu nghiệm Nó không chỉ cung cấp cho học sinh kiến thức, con đường giành lấy kiến thức mà còn mang lại niềm vui của quá trình khám phá, tìm tòi, phát hiện của việc tìm ra đáp

số Đặc biệt BTHH còn mang lại cho người học một trạng thái hưng phấn, hứng thú nhận thức Đây là một yếu tố tâm lý quan trọng của quá trình nhận thức đang được chúng ta quan tâm.

Trong việc dạy học không thể thiếu bài tập, sử dụng bài tập là một biện pháp hết sức quan trọng để nâng cao chất lượng dạy học Bài tập hoá học có những ý nghĩa, tác dụng to lớn về nhiều mặt.

Chính vì vậy các phương pháp giải bài tập hóa học là công

cụ cần thiết để học sinh có thể đạt được những mục tiêu mà

môn học đặt ra Đó chính là lí do tôi chọn đề tài “CÁC DẠNG BÀI TẬP VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP HÓA HỌC” làm đề tài nghiên cứu trong chuyên đề

bài tập hóa học này

1 Các dạng bài tập

1.1.Cơ sở phân loại

Hiện nay có nhiều cách phân loại bài tập khác nhau trong các tài liệugiáo khoa Vì vậy cần có cách nhìn tổng quát về các dạng bài tập dựa vàoviệc nắm chắc các cơ sở phân loại

Dưới đây là một số cơ sở phân loại bài tập hóa học từ các nguồn tài liệukhác nhau

 Dựa vào nội dung toán học của bài tập

 Dựa vào hoạt động của học sinh khi giải bài tập

 Dựa vào nội dung hóa học của bài tập

 Dựa vào nhiệm vụ đặt ra và yêu cầu của bài tập

 Dựa vào khối lượng kiến thức, mức độ đơn giản hay phức tạp của bàitập

 Dựa vào cách thức tiến hành kiểm tra

 Dựa vào phương pháp giải bài tập

 Dựa vào mục đích sử dụng

Một cở sở phân loại khác mà giáo viên hay sử dụng:

 Bài tập giáo khoa:

Thường dưới dạng câu hỏi lý thuyết và không tính toán nhằm làmchính xác khái niệm, củng cố, hệ thống hóa kiến thức, vận dụng kiến thứcvào thực tiễn

Các dạng hay gặp như: viết phương trình phản ứng, hoàn thành chuỗiphản ứng, nhận biết, điều chế, tách chất, giải thích hiện tượng, bài tập vềtính chất hóa học các chất…

Có thể phân thành hai loại:

+ Bài tập lý thuyết (củng cố lý thuyết đã học)+ Bài tập thực nghiệm : vừa củng cố lý thuyết vừa rèn luyện các kĩnăng, kĩ xảo thực hành, có ý nghĩa lớn trong việc gắn liền lý thuyết với thựchành.

Tính chất toán học: dùng phép tính đại số, quy tắc tam suất, giải hệphương trình…

Hóa học là một môn khoa học tự nhiên tất yếu không tránh khỏi việcliên hệ với các môn toán học, vật lý, sinh học, đặc điểm này cũng góp phầnphát triển tư duy cho học sinh Hiện nay các bài tập hóa học đều hướng đếnviệc nhấn mạnh việc rèn luyện tư duy hóa học cho học sinh, giảm dần cácthuật toán khó và hóc búa

1.2.Phân loại bài tập hóa học

 Dựa vào nội dung toán học của bài tập

- Bài tập định tính (không có tính toán)

Dạng bài tập quan sát, mô tả, giải thích các hiện tượng hóa học như giải thích,chứng minh, viết PTHH, nhận biết, tách chất, tinh chế, điều chế, vận dụng các kiếnthức hóa học vào thực tiễn…

Ví dụ:

Viết công thức electron, công thức cấu tạo, công thức đồng phân

Viết phương trình phản ứng theo dãy biến hóa của các chất.

Nhận biết các chất

Tách các chất ra khỏi hỗn hợp

Điều chế một chất

Xác định cấu tạo của một chất dựa vào tính chất của nó

Trình bày tính chất hóa học của một chất

Trình bày các định luật và học thuyết hóa học, các khái niệm hóa học cơbản

- Bài tập định lượng ( có tính toán)

Là dạng bài tập cần dùng các kĩ năng toán học kết hợp với kĩ năng hóa học đểgiải như xác định công thức hóa học; tính theo công thức và PTHH; tính toán về tỉkhối, áp suất, số mol, khối lượng, nồng độ mol, nồng độ dung dịch…

Ví dụ:

Tính khối lượng phân tử của một chất

Đổi từ gam  mol hoặc ngược lại

Tính theo công thức hóa học:

+ Tính tỷ lệ khối lượng giữa các nguyên tố

+ Tính thành phần phần trăm về khối lượng của các nguyên tố trong hợpchất

+ Tính khối lượng nguyên tử của một nguyên tố khi biết công thức phân tửcủa hợp chất và thành phần phần trăm các nguyên tố còn lại

 Dựa vào hoạt động của học sinh khi giải bài tập

- Bài tập lý thuyết

Là dạng bài tập bao gồm cả bài tập hóa học lý thuyết và bài tập toán học,khi giải chỉ dựa trên cơ sở lý thuyết hóa học và các phép tính để tìm ra kết quả màkhông cần tiến hành làm thí nghiệm.

- Bài tập thực nghiệm

Là dạng bài tập khi giải phải dựa trên việc tiến hành thực nghiệm

 Bài tập thực nghiệm định tính

- Lắp dụng cụ thí nghiệm

- Quan sát, mô tả, giải thích hiện tượng thí nghiệm

- Làm thí nghiệm để nghiên cứu tính chất của một chất hoặc một phảnứng hóa học

- Nhận biết các chất

- Tách các chất ra khỏi hỗn hợp

- Điều chế các chất

 Bài tập thực nghiệm định lượng

- Dạng 1: xác định khối lượng, thể tích, khối lượng riêng, nhiệt độ sôi,nhiệt độ nóng chảy của các chất

Ví dụ: Dùng cân để lấy những lượng bột các chất: 0,2 mol Mg; 0,1mol Fe; 0,3 mol S

Dùng ống đong để lấy những lượng nước sau: 0,5 mol; 1 mol; 2,5mol

- Dạng 2: Xác định tỷ khối của một chất khí này so với một chất khíkhác hay khối lượng phân tử của một chất khí

Ví dụ: Xác định tỷ khối của Oxi so với Hidro bằng thực nghiệm , biếtrằng 1 lit Hidro ở điều kiện tiêu chuẩn có khối lượng là 0,09g

- Dạng 3: Xác định lượng nước chứa trong các chất và công thức phân

tử của muối ngậm nước

Ví dụ: Hãy xác định công thức của muối đồng sunfat ngậm nước bằngthực nghiệm

- Dạng 4: Xác định độ tan của các chất và nồng độ của dung dịch

Ví dụ: Hãy xác định bằng thực nghiệm độ tan của muối NaNO3 ở cácnhiệt độ : 30; 40; 500

- Dạng 5: Xác định thành phần phần trăm về khối lượng của hỗn hợpcác chất

Ví dụ: Cho hỗn hợp muối BaCl2.2H2O và Na2CO3.10H2O Hãy tìmcách xác định thành phần phần trăm về khối lượng của hỗn hợp bằngthực nghiệm

- Dạng 6: Điều chế các chất và tính hiệu suất của phản ứng hoặc tinhchế một chất rồi tính độ tinh khiết

Ví dụ: Hãy điều chế CuO từ 1g CuCO3.Cu(OH)2 và tính hiệu suất củaphản ứng điều chế

 Dựa vào nội dung hoá học của bài tập

 Bài tập hóa đại cương:

Là những bài tập hóa học bao gồm các nội dung hóa học mởđầu, cơ bản, là tiền đề và cơ sở để nghiên cứu cụ thể đi sâu từnglĩnh vực

- Bài tập về hiệu suất.

 Bài tập hóa vô cơ:

Là những bài tập hóa học bao gồm cả lý thuyết và tínhtoán với những nội dung nằm trong chương trình hóa vô cơ

Ví dụ:

- Bài tập về các kim loại (kim loại kiềm, kiềm thổ, sắt, nhôm…)

- Bài tập về các phi kim (halogen, oxi, lưu huỳnh, nitơ, photpho…)

- Bài tập về các loại hợp chất oxit, axit, bazơ, muối…

 Bài tập hóa hữu cơ:

Là những bài tập hóa học bao gồm cả lý thuyết và tínhtoán với những nội dung nằm trong chương trình hóa vô cơ

Ví dụ:

- Bài tập về hiđrocacbon

- Bài tập về ancol – phenol – amin

- Bài tập về anđehit – axit cacboxylic – este…

 Dựa vào nhiệm vụ đặt ra và yêu cầu của bài tập

- Bài tập cân bằng phương trình phản ứng

- Viết chuỗi phản ứng

- Điều chế

- Nhận biết; tách chất

- Xác định thành phần hỗn hợp

- Thiết lập công thức phân tử; tìm tên nguyên tố …

 Dựa vào khối lượng kiến thức và mức độ đơn giản hay phức tạp

 Bài tập dạng cơ bản

Có hai cách hiểu:

- Là những bài tập bám theo kiến thức chuẩn, không mở rộng

- Là những bài tập có cách giải đơn giản, dùng để giúp học sinh nắmđược phương pháp giải của một dạng bài tập nào đó

Ví dụ: Hãy nêu tính chất hóa học của Oxi Viết phương trình minh họa

 Bài tập nâng cao

Có hai cách hiểu:

- Là những bài tập có kiến thức được mở rộng hơn và sâu hơn

- Là những bài tập khó hơn về mức độ tư duy

Ví dụ: Hãy viết các phương trình hóa học điều chế khí Oxi

 Bài tập tự luận.

BT trắc nghiệm tự luận BT trắc nghiệm khách quan

 HS phải viết câu trả lời, phải lập

luận, chứng minh bằng ngôn ngữ

 Chất lượng đánh giá tùy thuộc vào

kĩ năng và chủ quan của người

chấm bài (khó chính xác)

 Dễ soạn nhưng khó chấm, chấm

lâu

- Không có đáp án lựa chọn

 HS phải đọc, suy nghĩ lựa chọn đáp

án đúng trong 4 phương án đã cho

 Số lượng câu hỏi nhiều nhưng cótính chuyên biệt

 HS mất nhiều thời gian để đọc vàsuy nghĩ

 Chất lượng đánh giá tùy thuộc vào kĩnăng của người ra đề và khách quanhơn (chính xác hơn)

 Khó soạn nhưng dễ chấm, chấmnhanh

- Thường có 4 đáp án để lựachọn

Nhược điểm của bài tập trắc nghiệm:

- Không kiểm tra được khả năng sáng tạo, tư duy, suy luận, giải thích, chứngminh, trình độ tổng hợp kiến thức của học sinh Hình thức này khó áp dụngđối với các môn khoa học lý thuyết

- Nó chỉ cho biết “ kết quả” suy nghĩ của học sinh mà không cho biết “quátrình” duy nghĩ của học sinh, khó phát hiện lệch lạc của học sinh

- Không góp phần phát triển ngôn ngữ nói và viết của học sinh

- Không kiểm tra được kỹ năng thí nghiệm, thực hành

- Học sinh có thể chọn đúng ngẫu nhiên

 Dựa vào phương pháp giải bài tập

 Bài tập tính theo công thức và phương trình

Là bài tập hóa học khi giải phải dựa vào các công thức tính toán,phương trình toán học và phương trình hóa học

 Bài tập biện luận

Là bài tập hóa học không thể tính toán trực tiếp để ra đáp án mà phảidựa vào các dữ kiện đề cho để biện luận tìm ra đáp án

 Bài tập dùng các giá trị trung bình

Là bài tập hóa học sử dụng các giá trị trung bình để giải như phân tửkhối trung bình, bài tập về đồng đẳng, bài tập hỗn hợp khí, hỗn hợp kimloại…

 Dựa vào mục đích sử dụng

 Bài tập dùng kiểm tra đầu giờ

Là bài tập để kiểm tra, đánh giá học sinh về khả năng nắm kiến thứcbài cũ trước khi học bài mới ở trên lớp

 Bài tập dùng bồi dưỡng học sinh giỏi

Là bài tập dùng để mở rộng kiến thức và nâng cao trình độ các em họcsinh giỏi, để tham gia các kì thi học sinh giỏi

 Bài tập dùng phụ đạo học sinh yếu

Là bài tập dùng để bồi dưỡng, hệ thống , ôn tập các kiến thức đã họccho các em học sinh trung bình yếu.

 Các dạng bài tập thường gặp trong chương trình hóa học phổ thông

- Tính theo phương trình hóa học

- Tính lượng chất tan và lượng dung môi để pha chế một dung dịch cónồng độ cho trước hoặc tính nồng độ của dung dịch

- Xác định nguyên tố hóa học

- Xác định công thức phân tử của hợp chất

- Tính thành phần phần trăm về khối lượng hoặc thể tích của hỗn hợp

- Tính tốc độ phản ứng hóa học

- Tính độ điện ly, hằng số axit , bazơ

- Tính hiệu suất phản ứng hoặc độ tinh khiết của một chất

- Điện phân

- Tính toán trong điều kiện không lý tưởng

- Biện luận theo hóa trị, theo khối lượng hoặc theo tích chất của cácnguyên tố và hợp chất

Điều này giúp ta giải bài toán hóa học

một cách đơn giản, nhanh chóng

Xét pư: A + B → C + D

Ta luôn có: mA + mB = mC + mD

2.1.1.2 Lưu ý khi sử dụng

Điều quan trọng nhất khi áp dụng phương pháp này đó là việc phải xác địnhđúng lượng chất (khối lượng) tham gia phản ứng và tạo thành (có chú ý đến cácchất kết tủa, bay hơi, đặc biệt là khối lượng dung dịch)

2.1.1.3 Ví dụ

Bài 1 Hòa tan 10g hh 2 muối cacbonat của 2 kim loai có hóa trị khác nhau bằng ddHCl ta thu được dung dich A và 0.672 l khí (đktc) Hỏi cô cạn dd A thu được baonhiêu gam muối khan?

PTPU: M2(CO3)n + 2nHCl  2MCln +nCO2 + nH2O

0.06 0.03 0.03

BTKL ta có:10+ 0,06.36.5 = m + 0,03.44 + 0,03.18

m = 10,33g

Bài 2 (ĐH-B-2011) Cho 200g một loại chất béo có chỉ số axit bằng 7 tác dụng vừa

đủ với một lượng NaOH thu được 207,55g hh muối khan.Khối lượng NaOH tham gia phản ứng là

A.31,45

B.31

2.1.2.2 Lưu ý khi sử dụng

- Sử dụng cho các bài toán có phản ứng oxi hóa - khử, đặc biệt là các bài toán có

nhiều chất oxi hóa, nhiều chất khử

- Trong một phản ứng hoặc một hệ phản ứng, cần quan tâm đến trạng thái oxi hóaban đầu và cuối của một nguyên tử mà không cần quan tâm đến các quá trình biếnđổi trung gian

- Quá trình áp dụng định luật bảo toàn e thường kết hợp các phương pháp bảo toànkhác: Bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố…

2.1.2.3 Ví dụ

Bài 1: Để m (g) bột sắt ngoài không khí một thời gian thu được12 gam hỗn hợp cácchất rắn FeO, Fe3O4, Fe2O3, Fe Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp đó bằng dung dịchHNO3 loãng, dư thu được 2,24 lít khí NO duy nhất (đktc) Giá trị của m là

Trong một dung dịch, tổng số mol điện tích của

các ion dương luôn bằng tổng số mol điện tích của

các ion âm hay dung dich luôn trung hòa về điện

2.1.3.2 Lưu ý khi sử dụng

Quá trình áp dụng định luật bảo toàn điện

tích thường kết hợp các phương pháp bảo toàn khác: Bảo toàn khối lượng, bảo toànnguyên tố…

2.1.3.3 Ví dụ

Bài 1: Một dung dịch chứa 0,02 mol Cu2+,0,03 mol K+, x mol Cl- và y mol

SO42-.Tổng khối lượng các muối tan có trong dung dịch là 5,435 gam Giá trị của x

và y lần lượt là

A.0,03 và 0,02

* Kết hợp với định luật bảo toàn khối lượng

Bài 3 : Dung dịch A chứa hai cation là Fe2+: 0,1 mol và Al3+: 0,2 mol và hai anion

0,1.56+0,2.27 +x.35,5 +y.96= 46,9 ⇒ 35,5x +96y = 35,9 (**)

Từ (*) và (**) ⇒ x = 0,2; y = 0,3 ⇒ Đáp án D

2.1.4 Bảo toàn nguyên tố

2.1.4.1 Nguyên tắc

Tổng số mol nguyên tố tham gia = Tổng số mol nguyên tố tạo thành

Tổng khối lượng các nguyên tố tham gia = tổng khối lượng nguyên tố tạo thành

2.1.4.2 Lưu ý khi sử dụng

Bài tập thường áp dụng :

- Bài tập đốt cháy

- Bài tập cho một số liệu

- Bài tập chỉ liên quan đến một nguyên tố

Bài 3 : Hoà tan hỗn hợp X gồm 0,2 mol Fe và 0,1 mol Fe2O3 vào dung dịch HCl dưđược dung dịch D Cho dung dịch D tác dụng với NaOH dư thu được kết tủa Lọckết tủa, rửa sạch đem nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được mgam chất rắn Y Giá tri của m là

48,0

Giải:

Sơ đồ :

X ¿ { Fe ¿¿ { ¿ } ¿ }⃗ HCl ¿ { FeCl 2 ¿¿ { ¿ } ¿ }⃗ NaOH ¿ { Fe(OH) 2 ¿¿ { ¿ } ¿ }⃗ t0Y { Fe2O3} ¿

Theo BTNT với Fe: nFe2O3(Y) =

Là phương pháp chuyển hỗn hợp nhiều giá trị về một giá trị tương đương

( giá trị trung bình), nhiều chất về một chất tương đương

Từ đó có thể dựa vào các trị số trung bình để đánh giá bài toán, qua đó thugọn khoảng nghiệm làm cho bài toán trở nên đơn giản hơn, thậm chí có thể trựctiêp kết luận nghiệm của bài toán

2.2.2 Những lưu ý khi sử dụng

- PP khối lượng mol trung bình

- PP số nguyên tử cacbon trung bình

• Theo tính chât toán học luôn có: min(Xi) < X < max(Xi)

• Nếu các chất trong hỗn hợp có số mol bằng nhau thì giá trị trung bình đúngbằng trung bình cộng, và ngược lại

2.2.3 Ví dụ

Bài 1 Hỗn hợp 2 muối cacbonat của 2 kim loại kế tiếp nhau trong PNC nhóm II.Hòa tan hoàn toàn 3,6g hỗn hợp A trong HCl thu được khí B Cho toàn bộ lượngkhí B hấp thụ hết bởi 3 lit Ca(OH)2 0,015M thu được 4 gam kết tủa 2 kim loạitrong muối cacbonat là

A CH3COOH, C3H7COOH

B C2H5COOH, C3H7COOH

C HCOOH; CH3COOH

D Đáp án khác

BÀI 3 : Hoà tan 16,8 gam hỗn hợp gồm 2 muối cacbonat và sunfit của cùng mộtkim loại kiềm vào dung dịch HCl dư thu được 3,36 lít hỗn hợp khí (đktc) Kimloại kiềm là

K KClO

Khi chuyển từ chất A thành chất B (có thể qua nhiều giai đoạn trung gian),

khối lượng tăng hay giảm bao nhiêu gam (thường tính theo 1 mol) và dựa vào khốilượng thay đổi ta tính được số mol chất đã tham gia phản ứng hoặc ngược lại

Sử dụng pp này tránh được việc lập và giải các ptpư phức tạp

2.3.2 Lưu ý khi sử dụng

Dựa vào phương trình hoá học tìm sự thay đổi về khối lượng của 1 mol chất trong phản ứng (A và B) hoặc x mol A và y mol B (với x, y tỉ lệ cân bằng phảnứng)

Tính số mol các chất tham gia phản ứng và ngược lại

Ví dụ:

• PƯ MCO3 + 2HCl  MCl2 + CO2 + H2O

Ta thấy rằng khi chuyển 1 mol MCO3 thành 1 mol MCl2 thì khối lượng tăng: [M + (2x35,5) – (M + 60)] = 11 gam và có 1 mol khí CO2 bay ra Như vậy, khi biết khối lượng muối tăng ta co thể tính lượng CO2 bay ra

• PƯ este hóa: CH3COOH + R’OH  CH3COOR’ + H2O

Thì từ 1 mol R’OH chuyển thành 1 mol este, khối lượng tăng:

(R’ + 59) – (R’ + 17) = 42 gam Như vậy biết khối lượng của ancol và khối lượng este ta dễ dàng tính được số mol ancol hoặc ngược lại

Hoặc: RCOOR’ + NaOH  RCOONa + R’OH

Cứ 1 mol este RCOOR’ chuyển thành 1 mol muối, khối lượng tăng( hoặc giảm) gam và tiêu tốn hết 1 mol NaOH, sinh ra 1 mol R’OH Như vậy nếu biết khối

lượng este phản ứng và khối lượng muối tạo thành ta dễ dàng tính được số mol của NaOH và R’OH hoặc ngược lại.

Hoặc với bài toán cho kim loại A đẩy kim loại B ra khỏi dung dịch muối dưới dạng tự do:

- Khối lượng KL tăng = mB(bám) – mA(tan)

- Khối lượng KL giảm = mA(tan) – mB(bám)

2.3.3 Ví dụ

Bài 1: Hòa tan 5,8g muối cacbonat MCO3 bằng dung dịch H2SO4 loãng, vừa đủ thuđược một chất khí và dung dịch G1 Cô cạn G1 được 7,6g muối sunfat trung hòa Công thức hóa học của muối cacbonat là