Những yêu cầu về kĩ năng : Lập các phương trình hóa học của phản ứng, tính toán hóa học và các bài tập thực nghiệm… Là một giáo viên công tác tại trường THPT chưa lâu nhưng lại may mắn đ
Trang 1TÊN SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
KHÁCH QUAN MÔN HOÁ
Đối với giáo viên, việc biên soạn đề đã là một việc không dễ chút nào, nhất
là khi kiểm tra trắc nghiệm, yêu cầu đặt ra là giáo viên phải hình thành ma trận đề hợp lý và mỗi học sinh ngồi gần nhau phải có một đề khác nhau Việc này đòi hỏi giáo viên phải nắm vững các phương pháp giải và am hiểu về công nghệ thông tin nhằm tạo ra được một đề thi hợp lý
Đối với học sinh, việc giải quyết từ khoảng 30 câu hỏi trong một đề kiểm tra một tiết, 40 câu hỏi trong một đề thi tốt nghiệp với thời lượng 60 phút hoặc 50 câu hỏi trong một đề thi đại học với thời lượng 90 phút Do đó áp lực về thời gian là rất lớn cho học sinh trong quá trình làm bài Vì thế, việc có được các kĩ năng làm bài tập trắc nghiệm khách quan là hết sức cần thiết Nếu học sinh không được chuẩn bị
kĩ lưỡng về kiến thức, kĩ năng, về phương pháp giải bài toán hóa học thì sẽ rất khó
để hoàn thành tốt bài thi
Mỗi một môn học có những nét đặc thù riêng Hóa học là một môn khoa học thực nghiệm Những yêu cầu chung về kiến thức: Ở các mức độ khác nhau, học sinh biết, hiểu và vận dụng kiến thức để giải quyết các bài tập định tính như tính chất vật lí, tính chất hoá học của các chất, điều chế các chất trong phòng thí nghiệm, trong công nghiệp, ứng dụng của chúng trong các lĩnh vực của đời sống và sản xuất Những yêu cầu về kĩ năng : Lập các phương trình hóa học của phản ứng, tính toán hóa học và các bài tập thực nghiệm…
Là một giáo viên công tác tại trường THPT chưa lâu nhưng lại may mắn được trường cử đi dự các lớp tập huấn thay sách giáo khoa lớp 10, 11,12 do Sở Giáo Dục tổ chức, các chuyên đề đổi mới phương pháp dạy học, đổi mới phương pháp kiểm tra, đánh giá, tôi luôn suy nghĩ, trăn trở làm thế nào đổi mới cách dạy, cách học để nâng cao chất lượng môn Hóa học trong trường phổ thông
Vì vậy, trong quá trình dạy học, tôi luôn hướng học sinh tới việc vận dụng
và kết hợp các phương pháp để giải nhanh, chính xác bài tập trắc nghiệm khách quan và bước đầu học sinh đã biết cách vận dụng vào việc giải các bài tập một
Trang 2cách nhanh chóng và hiệu quả Đồng thời hi vọng những kinh nghiệm nhỏ này có thể góp phần nhỏ bé vào việc nâng cao chất lượng dạy và học tại trường THPT Ngô Sĩ Liên
PHẦN 2 NỘI DUNG
I CƠ SỞ LÍ LUẬN:
Trong quá trình giảng dạy, bài tập trắc nghiệm khách quan giúp cho việc kiểm tra, đánh giá kiến thức của học sinh một cách nhanh chóng, khách quan Giúp cho việc rèn luyện và phát triển tư duy của học sinh Rèn luyện khả năng phân tích, phán đoán, khái quát hóa vấn đề Rèn luyện khả năng ứng xử nhanh chóng, chính xác trước các tình huống bài toán đặt ra
Để làm tốt bài tập trắc nghiệm khách quan, học sinh cần nắm vững toàn bộ kiến thức Hoá học phổ thông, kiến thức liên môn bổ trợ như Toán học, Vật lí, Sinh học, …
Các dạng câu trắc nghiệm khách quan như: Câu hỏi điền khuyết, câu hỏi đúng sai, câu hỏi ghép đôi Dạng này không áp dụng vào đề thi Tốt nghiệp trung học phổ thông cũng như đề thi tuyển sinh Đại học, Cao đẳng Mà dạng câu hỏi duy nhất được áp dụng là: Câu hỏi nhiều lựa chọn Sau phần dẫn là 4 phương án lựa chọn, trong đó chỉ có 1 phương án đúng
Mỗi một câu hỏi là một tình huống có vấn đề Trước hết cần hướng dẫn học sinh phân tích, nhận dạng đề xem câu hỏi thuộc loại nào, định tính hay định lượng? Mức độ dễ hay khó? Chẳng hạn, ở mức độ học sinh biết các khái niệm, học sinh hiểu và giải thích được tính chất của chất, hiện tượng thí nghiệm…, học sinh vận dụng kiến thức đã biết để nhận biết các chất, tách các chất… Ở các câu hỏi định lượng, cần hướng dẫn học sinh phân tích các dữ kiện, đối chiếu với các phương án lựa chọn để áp dụng phương pháp thích hợp như áp dụng các định luật cơ bản của hóa học: bảo toàn khối lượng, bảo toàn điện tích, bảo toàn electron…, các định luật vật lí: các định luật về chất khí, định luật Faradây… hoặc các công thức thực nghiệm có thể vận dụng cho một dạng bài nhất định Có như vậy các em mới giải nhanh và chính xác bài toán Hóa học để từ đó chọn được phương án đúng
II THUẬN LỢI
Được sự quan tâm chỉ đạo của Ban giám hiệu trường THPT Ngô Sĩ Liên về việc đổi mới phương pháp giảng dạy và đổi mới phương pháp kiểm tra nên Giáo viên có nhiều điều kiện tiếp cận với hình thức đánh giá mới này
Trong tổ chuyên môn có nhiều Giáo viên có kinh nghiệm nên có điều kiện tham khảo và trao đổi với đồng nghiệp về các phương pháp giúp học sinh nắm bắt nhanh phương pháp giải các bài tập trắc nghiệm khách quan
Do sự phát triển của công nghệ thông tin nên việc trao đổ kiến thực diễn ra rất thuận lợi và nhanh chóng
Trang 3Trường được chuyển từ hình thức bán công lên hình thức công lập nên chất lượng của học sinh ngày càng được cải thiện và nâng cao.
Đa số học sinh đã có ý thức học tập để trang bị cho mình những kiến thức cần thiết để chuẩn bị cho tương lai
Mặc dù trường đã chuyển qua hình thức công lập nhưng chất lượng đầu vào của trường cũng chưa được cải thiện nhiều vì trường vẫn phải xét tuyển sau trường THPT Thống Nhất A đóng trên cùng địa bàn
IV TỔ CHỨC THỰC HIỆN
Như chúng ta đã biết “phương pháp là thầy của các thầy” (talley rand), việc nắm vững các phương pháp giải toán cho phép ta giải nhanh các bài toán phức tạp, đặc biệt là toán hóa học Mặt khác, thời gian làm bài thi trắc nghiệm rất ngắn, nhưng số lượng bài thì nhiều, đòi hỏi chúng ta phải nắm vững các bí quyết: Phương pháp giúp giải nhanh các bài toán hóa học
Khi Bộ Giáo Dục bắt đầu tổ chức thi trắc nghiệm khách quan nhiều lựa chọn cho bốn môn học là vật lí, hóa học, sinh học và ngoại ngữ thì học sinh phải làm quen với hệ thống các câu hỏi trắc nghiệm khách quan Bước đầu, các em gặp không ít khó khăn như kĩ năng tính toán, các thao tác giải toán hóa, nhất là phương pháp nhận dạng bài toán để đưa ra phương pháp giải thích hợp Tùy theo từng câu hỏi, từng dạng bài cụ thể Tôi đã hướng dẫn các em áp dụng các phương pháp sau vào việc giải nhanh các bài toán trắc nghiệm khách quan môn hóa học
1 Phương pháp Dựa vào định luật bảo toàn khối lượng và bảo toàn nguyên
* Hệ quả 2: Gọi mT là tổng khối lượng các chất trước phản ứng
Gọi mS là tổng khối lượng các chất sau phản ứng thì dù cho
Trang 4phản ứng xảy ra vừa đủ hay có chất dư ta vẫn có mS = mT.
* Hệ quả 3: Khi cation kim loại kết hợp với anion phi kim để tạo ra các hợp chất (như oxit, hiđroxit, muối) thì ta luôn có:
Khối lượng hợp chất = khối lượng kim loại + khối lượng gốc phi kim
Đối với các bài toán hữu cơ cũng sử dụng định luật bảo toàn khối lượng trong quá trình giải một số bài toán, ngoài ra còn sử dụng định luật bảo toàn nguyên tố trong bài toán đốt cháy
Trên cơ sở nội dung và các hệ quả của các định luật trên, Tôi tiến hành xây dựng một số bài toán giải nhanh để làm câu trắc nghiệm khách quan nhiều lựa chọn; đồng thời phân tích, so sánh việc áp dụng định luật vào giải các bài toán với cách giải thông thường (phương pháp đại số đặt ẩn)
Ví dụ 1: Hòa tan hoàn toàn 10g hỗn hợp 2 kim loại trong dung dịch HCl dư
thấy tạo ra 2,24l khí H2(đktc) Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được m gam muối khan Giá trị của m là:
A 1,71g B 17,1g C 3,42g D 34,2g
*Cách giải thông thường:
Ký hiệu 2 kim loại là A, B hóa trị n, m Khối lượng mol nguyên tử của A, B
A BCl
242
,
,xn
A 2,66g B 22,6g C 26,6g D 6,26g
Trang 5* Cách giải thông thường: Viết PTHH, đặt ẩn số tính khối lượng của từng muối, sau đó tính tổng khối lương.
PTPƯ: Na2CO3 + BaCl2→ 2NaCl + BaCO3↓
K2CO3 + BaCl2 → 2KCl + BaCO3↓
Đặt số mol Na2CO3 là x
K2CO3 là y)
mol(,
10
102
0
424138
106
,y
,x,
y
x
,y
x
mol,n
Ví dụ 3: Hòa tan 9,14g hợp kim Cu, Mg, Al bằng một lượng vừa đủ dung
dịch HCl thu được 7,84 lít khí X (đktc) và 2,54g chất rắn Y và dung dịch Z Cô cạn dung dịch Z thu được m(g) muối, m có giá trị là:
Dung dịch C là MgCl2 và AlCl3
)mol(,,
,
422
847
Đặt: nMg = x
nAl = y
Trang 6
=+
=+
=
+
⇒
662724
703254214927
24
3502
3
,yx
,yx,
,yx
,y
050,y
,x
Theo phương trình: nMgCl nMg 0,05(mol)
=> mMgCl 0,05x95 4,75(g)
)mol(,n
,,x,),,
(mm
Ví dụ 5: Cho 1,24g hỗn hợp 2 rượu đơn chức tác dụng vừa đủ với Na thấy
thoát ra 336 ml H2(đktc) và m(g) muối natri
Khối lượng muối Natri thu được là:
A 1,93 B 2,93 C 1,9 D 1,47
*Cách giải thông thường
Đặt công thức của 2 rượu là R - OH (x mol)
R1 - OH (y mol)PTPƯ: R - OH + Na → R - ONa + H2
R1 - OH + Na → R1 - ONa + H2
Trang 7Theo đầu bài ta có hệ phương trình:
Ta có hệ phương trình
x + 3y + 47 = 0,1 (1)2x + 3y + 5z = 0,14 (2)
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:
16x + 42y + 58z = 4,4 + 2,52 - (2x + 4,5y + 6,5z) x 32
=> 80x + 186y + 266z = 6,92 (3)Giải hệ phương trình ta được nghiệm là
Trang 8Bài 1: Hòa tan hết 3,53 gam hỗn hợp A gồm ba kim loại Mg, Al và Fe trong dung
dịch HCl có 2,352 lít khí thoát ra (đktc) và thu được dung dịch D Cô cạn dung dịch D thu được m gam hỗn hợp muối khan Tính m?
Bài 2: Hòa tan hoàn toàn 3,22 gam hỗn hợp X gồm Fe, Mg và Zn bằng một dịch
H2SO4 loãng, thu được 1,344 lít hiđro (ở đktc) và dung dịch chứa m gam muối Giá trị của m là
A 9,52 B 10,27 C 8,98 D 7,25
Bài 3: Cho 15,6 gam hỗn hợp hai ancol (rượu) đơn chức, kế tiếp nhau trong dãy
đồng đẳng tác dụng hết với 9,2 gam Na, thu được 24,5 gam chất rắn Hai ancol đó
là
A C3H5OH và C4 H7OH B C2H5OH và C3H7OH
C C3H7OH và C4H9OH D CH3OH và C2H5OH
Bài 4: Hòa tan hoàn toàn 2,81 gam hỗn hợp gồm Fe2O3, MgO, ZnO trong 500 ml
axit H2SO4 0,1M (vừa đủ) Sau phản ứng, hỗn hợp muối sunfat khan thu được khí
cô cạn dung dịch có khối lượng là:
A 6,81 gam B 4,81 gam C 3,81 gam D 5,81 gam.
Nhận xét: Định luật bảo toàn khối lượng đóng một vai trò quan trọng trong
hóa học Việc áp dụng các định luật này vào quá trình giải bài toán hóa học không những giúp học sinh nắm được bản chất của các phản ứng hóa học mà còn giúp giải nhanh các bài toán đó Nếu học sinh không chú ý tới điểm này sẽ đi vào giải toán bằng cách đặt ẩn, lập hệ phương trình Với những bài toán nhiều ẩn số mà thiếu dữ liệu nếu học sinh không có kĩ năng giải toán tốt, dùng một số thuật toán: ghép ẩn số, loại trừ thì sẽ không giải được các bài toán này Nếu học sinh áp dụng tốt các nội dung hệ quả của định luật bảo toàn khối lượng, học sinh sẽ suy luận ngay yêu cầu của bài trên cơ sở PTHH và dữ kiện đầu bài cho, thời gian giải bài toán chỉ bằng khoảng 1/4 thời gian giải theo phương pháp đại số, quá trình tính toán ngắn gọn, dễ tính
2 Phương pháp tăng giảm khối lượng
Dựa vào sự tăng giảm khối lượng khi chuyển từ chất này sang chất khác để xác định khối lượng một hỗn hợp hay một chất
Cụ thể: Dựa vào PTHH tìm sự thay đổi về khối lượng của 1 mol (A→ B) hoặc x mol A → x mol B (Với x, y tỷ lệ cân bằng phản ứng) Tìm sự thay đổi khối
Trang 9lượng (A→B) theo bài ở z mol các chất tham gia phản ứng chuyển thành các sản phẩm Từ đó tính được số mol các chất tham gia phản ứng và ngược lại
Ví dụ 1: Hòa tan 10g hỗn hợp 2 muối XCO3 và Y2(CO3)3 bằng dung dịch HCl ta thu được dung dịch A và 0,672 lít khí bay ra ở đktc Cô cạn dung dịch A thì thu được m(g) muối khan m có giá trị là:
Mà khối lượng muối (m) = mXCl2 +mYCl3
m = a(X + 71,5) + 2b(Y + 106,5) ⇔ m = a(X + 71) + 2b(Y + 106,5)
= aX + 2bY + 35,5(2a + 3b) ⇔ m = (aX + 2bY) + (71a + 213b)
=> m = 8,2 + 71(a + 3b) = 8,2 + 2,13 = 10,33 (g)
* Cách giải nhanh: Vận dụng phương pháp tăng giảm khối lượng
Theo phương trình ta có: 1mol muối 2−
3
CO ⇒ muối Cl- thì có 1mol CO2 bay
ra lượng muối tăng là 71- 60 =11g
Vậy theo đề bài m muối tăng: 11 0,03 = 0,33 (g)
⇒Σmmuối clorua = 10 + 0,33 = 10,33 (g)
Ví dụ 2: Nhúng 1 thanh nhôm nặng 50g vào 400ml dung dịch CuSO4 0,5M Sau một thời gian lấy thanh nhôm ra cân nặng 51,38g Khối lượng Cu thoát ra là:
A 0,64g B 1,28g C 1,92g D 2,56g
* Cách giải thông thường:
2Al + 3CuSO4 → Al2(SO4)3 + 3Cu
Đặt số mol Al phản ứng là x
Khối lượng vật sau phản ứng = mCu + mAl còn dư
= 1,5x 64 + (50 - 27x) = 51,38
Trang 10⇒ x = 0,02 (mol)
=> khối lượng Cu thoát ra: 0,02 1,5 64 = 1,92g
* Cách giải nhanh: Theo phương trình
cứ 2mol Al → 3mol Cu khối lượng tăng là: 3.(64 – 54) = 138gVậy khối lượng tăng: 51,38 - 50 = 1,38g ⇒ 0,03mol Cu
⇒ mCu = 0,03 64 = 1,92 (g)
Vậy đáp án ( C) đúng
Ví dụ 3: Cho 2,84g hỗn hợp 2 rượu đơn chức là đồng đẳng kế tiếp nhau tác dụng
vừa đủ với Na kim loại tạo ra 4,6g chất rắn và V lít khí H2(đktc) V có giá trị là:
* Cách giải thông thường:
Đặt CTTQ chung của 2 rượu là: C Hn 2n 1+OH
Cứ 1 mol ancol phản ứng tạo thành 0,5mol H2 thì khối lượng tăng là 22g
Mà khối lượng tăng 4,6 – 2,84 = 1,76g ⇒ số mol H2 là 0,04mol
Trang 11Đáp án (D) đúng
Bài tập vận dụng:
Bài 1: Cho một đinh sắt vào 20ml dung dịch muối nitrat kim loại X có nồng độ
0,1M Sau khi phản ứng xảy ra khối lượng dung dịch thu được giảm 0,16 gam Tìm công thức của muối?
A 0,6M B 0,7M C 0,5M D 1,5M
Bài 4: Nhúng 1 thanh kim loại X có hoá trị II vào dd CuSO4 sau 1 thời gian lấy thanh kim loại ra thấy khối lượng của nó giảm 0,05% Mặt khác, cũng lấy thanh kim loại cùng khối lượng như trên nhúng vào dd Pb(NO3)2 thì khối lượng thanh kim loại tăng lên 7,1% Biết số mol các muối CuSO4 và Pb(NO3)2 tham gia phản ứng ở 2 dd bằng nhau Vậy kim loại X là:
A Fe(56) B Zn (65) C Mg(24) D đáp án khác
Nhận xét: Phương pháp này thường được áp dụng giải bài toán vô cơ và
hữu cơ, tránh được việc lập nhiều phương trình trong hệ phương trình từ đó sẽ không phải giải những hệ phương trình phức tạp và thời gian làm bài sẽ nhanh hơn nhiều
3 Phương pháp áp dụng định luật bảo toàn điện tích
Định luật bảo toàn điện tích được áp dụng trong các dung dịch trung hòa điện: tổng mol của điện tích dương luôn luôn bằng tổng mol của điện tích âm
Trong phản ứng oxi hóa - khử thì tổng số electron chất khử nhường bằng tổng electron chất oxi hóa nhận Vận dụng vào bài toán oxi hóa - khử ta có qui tắc sau: Tổng số mol electron mà chất khử nhường bằng tổng số electron chất oxi hóa nhận
Ví dụ 1: Hòa tan hoàn toàn 28,8 g kim loại Cu vào dung dịch HNO3loãng, tất cả khí NO thu được đem oxi hóa thành NO2 rồi sục vào nước có dòng oxi để chuyển hết thành HNO3 Thể tích khí oxi ở đktc đã tham gia vào quá trình trên là: (ĐH khối B 2007)
A 100,8 lít B 10,08lít C 50,4 lít D 5,04 lít
Trang 12* Cách giải thông thường
3Cu + 8HNO3→ 3Cu (NO3)2 + 2NO + 4 H2O (1)
2NO2 + O2 + H2 O → 2HNO3 (3)
nCu = 28,8 0,45
64 = (mol)Theo phương trình (1): nNO = nCu = 0,45 = 0,3 (mol)
2x + 2y + 2z = 0,1 + 0,2 = 0,3
hay x + y + z = 0,15
⇒nCO 2 − = + + =x y z 0,15(mol)
Trang 13Khi phản ứng kết thúc, các kết tủa tách khỏi dung dịch, phần dung dịch chứa
K+, Cl- và NO3− Để trung hòa điện
Ví dụ 3: Để m(g) bột sắt ngoài không khí một thời gian thu được 12g hỗn
hợp các oxit FeO, Fe3O4, Fe2 O3, Fe Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp đó bằng dung dịch HNO3 loãng thu được 2,24 lít khí NO duy nhất (đo ở đktc) m có giá trị là:
*Cách giải thông thường:
PTPƯ: 2Fe + O2 → 2FeO
4Fe + 3O2 → 2Fe2O3
3Fe + 2O2 → Fe3O4
Fe + 4HNO3→ Fe(NO3)3 + NO + 2H2O
3FeO + 10HNO3 → 9Fe (NO3)3 + NO + 5H2O
3Fe3O4 + 28HNO3 → 9Fe(NO3)3 + NO + 14H2O
32
−
= ;nNO giải phóng = 0,1 molTheo nguyên tắc: Σmol e- Fe nhường = Σne- chất oxi hóa (O2, NO3−) nhận:
Trang 14= x 4 + 0,1 x 3 ⇒ m = 10,08 (g)
Đáp án (C) là đúng
Bài Tập Vận dụng:
Bài 1: Thể tích dung dịch HNO3 1M (loãng) ít nhất cần dùng để hòa tan hoàn
toàn một hỗn hợp gồm 0,15 mol Fe và 0,15 mol Cu là (biết phản ứng tạo chất khử duy nhất là NO)
A 1,0 lít B 0,6 lít C 0,8 lít D 1,2 lít
Bài 2: Nung m gam bột sắt trong oxi, thu được 3 gam hỗn hợp chất rắn X Hòa tan
hết hỗn hợp X trong dung dịch HNO3 (dư), thoát ra 0,56 lít (ở đktc) NO (là sản phẩm khử duy nhất) Giá trị của m là
A 2,52 B 2,22 C 2,62 D 2,32
Bài 3: Hòa tan hoàn toàn 12 gam hỗn hợp Fe, Cu (tỉ lệ mol 1:1) bằng axit HNO3, thu được V lít (ở đktc) hỗn hợp khí X (gồm NO và NO2) và dung dịch Y (chỉ chứa hai muối và axit dư) Tỉ khối của X đối với H2 bằng 19 Giá trị của V là
A 2,24 B 5,60 C 4,48 D 3,36
Bài 4: Cho mg Fe vào dd HNO3 lấy dư thu được 8,96 lit hh khí X(đktc) gồm NO
và NO2 có dX/O2 bằng 1,3125 Khối lượng của m là:
A 5,6g B 11,2g C 0,56g D 1,12g
Nhận xét: Đối với một số bài toán oxi hóa - khử, đặc biệt là những bài toán
phức tạp, nếu áp dụng phương pháp đại số (phương pháp các em thường sử dụng) những bài toán hóa học cơ bản, đơn giản có thể giải ngay được, nhưng có một số bài toán khó thì khi đặt ẩn, số ẩn nhiều hơn số phương trình lập được Việc giải hệ phương trình này yêu cầu các em có tư duy toán học tốt, dùng một số thuật toán, như: ghép ẩn số hay phương pháp thế mới giải được Do đó, các em giải theo phương pháp này rất vất vả, cách giải dài, mất thời gian, chỉ chú ý về mặt toán học, bản chất hóa học chưa được chú ý Thuật toán hóa học lấn át bản chất của các hiện tượng, các phản ứng hóa học
Áp dụng nguyên tắc bảo toàn e- trong việc giải bài toán oxi hóa - khử giúp các em giải bài toán một cách nhanh và gọn, chính xác, đi sâu vào việc nghiên cứu bản chất hóa học Đặc biệt, khi áp dụng phương pháp bảo toàn e- các em phát triển
tư duy phát hiện vấn đề và giải quyết vấn đề một cách thấu đáo hơn
4 Phương pháp khối lượng phân tử trung bình
Dùng khối lượng mol trung bình M để xác định khối lượng mol các chất trong hỗn hợp đầu
M1 < M < M2 ( trong đó M1< M2 )
Đối với bài toán vô cơ việc dùng M thường dùng trong các bài toán xác định kim loại, muối hiđrôxit, oxit của hai kim loại trong cùng một chu kỳ hoặc trong một phân nhóm chính Dựa vào khối lượng mol nguyên tử của kim loại trong