Phân Loại Và Phương Pháp Giải Các Bài Tập Cơ Bản Về Nồng Độ Dung Dịch Trong Chương Trình THCS

Đặc biệt với học sinh lớp 9 có rất nhiều dạng bài tập hóa học cần giải quyếttrong đó có dạng bài tập liên quan đến dung dịch mà học sinh gặp rất nhiềutrong phần bài tập .Những kiến thức

MỤC L C ỤC

8 PHẦN II: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU VÀ KẾT QUẢ

10 I CỞ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI 5

11 II CỞ SỞ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 5-6

12 Chương II: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP TIẾN HÀNH

13 I Các kiến thức cơ bản liên quan đến dung dịch 6-8

14 II Các dạng bài tập cơ bản liên quan đến dung dịch 8-21

15 III Một số cách giải nhanh khi làm bài tập 22-25

17 PHẦN III: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 27

18 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 28

PHẦN I: MỞ ĐẦU

I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Trong chương trình giáo dục của cấp THCS thì Hóa học là một môn học

mà HS được tiếp cận muộn nhất Mặc dù thời gian học sinh được tìm hiểu rấtngắn chỉ có 2 năm ( lớp 8 +9) nhưng lượng kiến thức rất nhiều và các dạng bài

tập rất đa dạng, phong phú nên hóa học là một trong những môn học được họcsinh coi là khó Với tâm lí học hoá học khó nên nhiều học sinh ngại học.

Tuy nhiên môn hóa học ở THCS trang bị cho HS những kiến thức cơ bảngiúp các em không bỡ ngỡ trước các hiện tượng thức tế gặp phải trong cuộcsống, lý giải được các hiện tượng kì bí trong thiên nhiên mà trước đây conngười chỉ có thể lý giải bằng thần linh hay băng mê tín dị doan

Khi giảng dạy môn hoá học cho học sinh ở bậc THCS tôi đã tìm hiểu phầnkiến thức, các dạng bài thường gây khó khăn cho học sinh Tìm hiểu nguyênnhân hạn chế, cản trở học sinh tiếp thu và sử dụng kiến thức hoá học giải bài tậphoá học Từ đó từng bước tháo gỡ khó khăn cho học sinh và nghiên cứu phươngpháp giúp sinh học học tập và giải bài tập hoá học đơn giản và hiệu quả nhất,giúp, tránh cảm giác sợ học môn hoá học, tránh kiểu học đối phó là dựa vào sáchgiải

Đặc biệt với học sinh lớp 9 có rất nhiều dạng bài tập hóa học cần giải quyếttrong đó có dạng bài tập liên quan đến dung dịch mà học sinh gặp rất nhiềutrong phần bài tập Những kiến thức về nồng độ dung dịch rất đa dạng và phongphú, với những nhận thức trên tôi nhận thấy rằng muốn nâng cao chất lượng dạy

và học người giáo viên cần suy nghĩ tìm ra phương pháp giảng dạy, phân loạicác kiến thức về nồng độ dung dịch phù hợp với nhận thức của học sinh, nhằmphát triển năng lực tư duy, sáng tạo và gây hứng thú học tập cho các em.Vì vậy

tôi chọn nghiên cứu đề tài “ Phân loại và phương pháp giải các bài tập cơ bản về nồng độ dung dịch trong chương trình hóa học THCS” để trao đổi

với các đồng chí còn các dạng bài tập còn lại tôi xin trình bày ở những đề tàisau

II MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU

- Nâng cao chất lượng học tập của HS nói chung và chất lượng bộ môn Hoáhọc nói riêng

- Giúp HS phân loại và giải được các bài tập cơ bản về nồng độ dung dịchtrong chương trình Hóa học THCS

- Rèn và phát triển một số năng lực như: Sử dụng ngôn ngữ hóa học, nănglực tính toán, năng lực thực hành, phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của

HS, tạo được hứng thú học tập bộ môn hoá học

-Từ những kiến thức và các dạng bài tập cơ bản là nền tảng giúp HS tiếpcận với các bài tập nâng cao từ đó hình thành kĩ năng tính toán khi giải các bàitập không chỉ ở THCS mà còn phục vụ cho quá trình học sau này với cấp độ caohơn

III NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU.

- Phân loại và cách giải các dạng bài tập cơ bản và nâng cao nhưng trọngtâm là các dạng bài tập về nồng độ dung dịch nằm trong chương trình Hóa học ởTHCS

- Nghiên cứu các tính chất của các chất trên cơ sở đó để tìm hiểu các dạngbài tập có liên quan đến những tính chất đó

- Sưu tầm, tìm kiếm các dạng cơ bản và bài tập khó để xây dựng thành hệthống bài tập nâng cao

- Tổng hợp và sưu tầm các phương pháp giải chi tiết và cụ thể

IV ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

-Đối tượng nghiên cứu là HS lớp 8, 9 THCS Ngọc Châu

-Phạm vi nghiên cứu: các dạng bài tập cơ bản liên quan đến nồng độ dung dịch có trong chương trình THCS

+/ Dạng toán pha loãng và cô đặc

+/ Dạng toán về khối lượng chất kết tinh

+/ Dạng toán pha trộn không xảy ra phản ứng hóa học

+/ Dạng toán pha trộn có xảy ra phản ứng hóa học

V PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Trong đề tài này tôi vận dụng các phương pháp nghiên cứu khoa học như: 1/Phương pháp nghiên cứu tài liệu: Nghiên cứu một số tài liệu về phươngpháp giải các bài toán có liên quan đến phạm vi nghiên cứu, các định luật hóahọc để lựa chọn các bài tập tiêu biểu

2/Phương pháp khảo sát học sinh: Khảo sát trực tiếp học sinh bằng các bàitập đối với học sinh THCS Ngọc Châu

3/Thống kê toán học trong việc phân tích kết quả khảo sát thực nghiệm sưphạm

4/ Xây dựng các phương pháp giải bài tập hóa học dựa trên cơ sở đổi mớiphương pháp dạy học, phát huy tính tích cực của học sinh “Lấy học sinh làmtrung tâm”

5/ Tổng kết kinh nghiệm trong những năm được tổ chức giảng dạy chohọc sinh kiến thức về dung dịch

VI NHỮNG ĐÓNG GÓP CỦA ĐỀ TÀI

Với đề tài này, có thể làm tài liệu tham khảo cung cấp kiến thức cơ bản vềviệc phân loại và các phương pháp giải các bài tập liên quan đến vồng độ dungdịch cho học sinh đang học THCS và giáo viên đang dạy bộ môn hóa học

Cung cấp một số kĩ năng khi giải một một số bài toán hóa học có tính khoahọc, logic và sáng tạo

Giúp học sinh nhận dạng, giải thành thạo một số dạng bài tập liên quan đếnnồng độ dung dịch thường gặp trong chương trình THCS Từ đó tạo cho họcsinh tự tin, hứng thú và say mê khi học môn hóa học

PHẦN II: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU VÀ KẾT QUẢ CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI I.CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI

Dạy học theo phương phỏp mới là phải làm cho học sinh chủ động tư duy,tớch cực nhiều hơn trong quỏ trỡnh chiếm lĩnh tri thức húa học.Trong lớ luận vềphương phỏp dạy học cho thấy, sự thống nhất giữa sự hướng dẫn của thầy vàhoạt động học tập của trũ sẽ làm cho hoạt động dạy và học đạt hiệu quả cao hơn -Ở THCS bài tập húa học là phương tiện hữu hiệu nhất trong giảng dạy húahọc , ngoài hệ thống kiến thức về lý thuyết thì hệ thống bài tập Hoá học giữ một

vị trí và vai trò rất quan trọng trong việc dạy và học Hoá học ở trờng phổ thôngnói chung Bài tập Hoá học giúp ngời giáo viên kiểm tra đánh giá kết quả học tậpcủa học sinh Từ đó phân loại học sinh để có kế hoạch sát với đối tợng

II CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

1/ Cơ sở thực tiễn

- Trong chương trỡnh húa học THCS ở lớp 8 đó dành một chương đề cậpđến kiến thức cơ bản về dung dịch và giỳp HS nắm được những kiến thức cơbản nhất về dung dịch và một số bài tập cơ bản liờn quan Tuy nhiờn ở lớp 9phần bài tập liờn quan đến dung dịch được đề cập rất nhiều Vỡ vậy muốn giỳp

HS làm được bài tập này thỡ ngay từ lớp 8 HS đó phải nắm chắc phần lý thuyết

và giải thành thạo cỏc bài tập cơ bản nhất về dung dịch

-Để ngày càng nõng cao về chất lượng dạy học mụn húa, nhằm giỳp họcsinh chủ động hơn trong việc tự học ở nhà nờn việc kiểm tra đỏnh giỏ học sinh

cú sự lũng ghộp của bài tập tự luận và trắc nghiệm khỏch quan Qua nhiều nămcụng tỏc tụi nhận thấy được phần lớn học sinh cũn lỳng tỳng với việc giải bài tậphúa học chủ yếu là bài toỏn húa 9, nguyờn nhõn là cỏc em chưa hiểu được cỏchgiải và phương phỏp giải hợp lớ Từ đú dẫn đến chất lượng bộ mụn thấp so vớimặt bằng chung của toàn huyện:

2 Kết quả khảo sỏt HS lớp 8,9 năm học 2013-2014

CHƯƠNG II: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP TIẾN HÀNH

Để giúp học sinh hiểu, phân tích, vận dụng kiến thức vào làm một số bàitập về nồng độ dung dịch tôi đã tiến hành các bước sau:

Bước 1: Cung cấp các kiến thức về dung dịch và nồng độ dung dịch cùng

với một số công thức tính toán có liên quan

Bước 2: Phân dạng các bài tập liên quan và đua ra phương pháp giải từng

dạng bài tập

Bước 3: Mở rộng kiến thức bằng một số bài tập làm thêm.

Bước 4: Kiểm tra việc tiếp thu kiến thức và vận dụng kiến thức đẻ làm bài tập của học sinh thông qua bài tập cụ thể

*/ Nội dung cụ thể

I CÁC KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ DUNG DỊCH

1 Dung môi - Chất tan – Dung dịch

Dung môi là chất có khả năng hòa tan chất khác tạo thành dung dịch

Chất tan là chất bị hòa tan trong dung môi.

Dung dịch là hỗn hợp đồng nhất giữa dung môi và chất tan.

Trong đó: mct là khối lượng chất tan (g)

mdd: là khối lượng dung dịch (g)

mdd= mdm + mct

2 Dung dịch chưa bão hòa – Dung dịch bão hòa

Ở nhiệt độ xác định:

- 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

3 Độ tan (S) của một chất trong nước

10D

CM= C% x M

Độ tan (S) của một chất trong nước là số gam chất đó tan được trong 100gam nước để tạo thành dung dịch bão hòa ở nhiệt độ xác định

4 Nồng độ dung dịch

4.1.Nồng độ phần trăm của dung dịch (C%)

Nồng độ phần trăm (kí hiệu C%) của một dung dịch cho ta biết số gam chấttan có trong 100 gam dung dịch

Công thức tính:

4.2.Nồng độ mol của dung dịch (CM)

Nồng độ mol (kí hiệu CM ) của dung dịch cho biết số mol chất tan cótrong một lít dung dịch

- Công thức chuyển đổi từ nồng độ % sang C M

Trong đó : D là khối lượng riêng của dung dịch g/ml

M là phân tử khối của chất tan

- Công thức chuyển đổi từ nồng độ mol (C M ) sang nồng độ %

mct

C%= x 100%

mdd

n CM=

v

M CM C% =

10D

- Liên quan giữa độ tan (S) và nồng độ%(C) của dung dịch bão hoà :

III CÁC DẠNG BÀI TẬP CƠ BẢN LIÊN QUAN ĐẾN NỒNG ĐỘ

DUNG DỊCH Dạng 1 : Bài toán pha loãng và cô đặc dung dịch

Lưu ý : a) Khi pha loãng (thêm nước) hoặc cô cạn (bốc hơi nước) lượng

chất tan trong dung dịch không đổi mà chỉ có lượng dung môi trong dung dịch

- Khối lượng chất tan không thay đổi

mdung dịch1 C1% = m dung dich2.C2%

mdd sau = mdd ban đầu+ mnước thêm

- Nồng độ C% dung dịch thu được có giá trị nhỏ hơn giá trị ban đầu

Đối với nồng độ C M

- Số mol chất tan không thay đổi : Vdd1 CM1 = Vdd 2 CM2

Vdd sau=Vdd ban đầu+ Vnước thêm

100S 100C

C =  S = S+100 100 - C

- Nồng độ CM dung dịch thu được có giá trị nhỏ hơn giá trị ban đầu.

c/ Ví dụ minh hoạ:

Bài toán 1: Có sẵn 45 gam dung dịch NaOH 15% Nếu thêm 20 ml

nước vào thì nồng độ % của dung dịch thu là bao nhiêu ?

Biết 20ml nước = 20g nước

Bài toán 2: Có sẵn 200 ml dung dịch HCl 1M Cần thêm bao nhiêu ml

nước để được dung dịch có nồng độ 0,3 M ?

Giải:

Gọi V ml là thể tích nước thêm vào dung dịch có sẵn

Dung dịch (1) HCl + H2O  Dung dịch (2) HCl

dd

 V = 666,67 – 200 = 466,67 (ml)

d/ Bài tập làm thêm

Bài 1: 1.Tính thể nước cần thêm vào 250 ml dung dịch HCl 1,25 M

để tạo thành dung dịch HCl 0,5 M (giả sử sự hoà tan không làm thay đổi thể tíchdung dịch thu được)

Đáp số : Vnước = 0,375 l(Sách 500 bài tập hoá học THCS )

Bài 2: Muốn thêm nước vào 2 lít dung dịch NaOH 1M để thu được dung

dịch có nồng độ 0,1M thì lượng nước phải thêm vào là bao nhiêu?

+ Cô cạn: Bay hơi hết nước, sau khi cô cạn chỉ còn chất khan

+ Cô đặc: Bay hơi bớt nước, sau cô đặc nồng độ dung dịch tăng lên

b/ Cách làm:

Đối với nồng độ C%:

- Khối lượng chất tan không thay đổi:

mdd1.C1% =mdd2 C2%

mdd sau = mdd ban đầu- mnước bay hơi

- Nồng độ C% dung dịch thu được có giá trị lớn hơn giá trị ban đầu

Đối với nồng độ C M :

- Số mol chất tan không thay đổi:

Vdd1.CM1 =Vdd2 CM2

Vdd sau=Vdd ban đầu- Vnước bay hơi

- Nồng độ CM dung dịch thu được có giá trị lớn hơn giá trị ban đầu

c/ Ví dụ minh hoạ:

Bài toán 1: Có sẵn 80 gam dung dịch FeCl215% Hỏi để được dung dịch

20% thì cần làm bay hơi bao nhiêu gam nước?

Giải:

Gọi x (gam) là lượng nước cần bay hơi

Dung dịch (1) FeCl2 – H2O  dung dịch (2) FeCl2

C1% = 15 C2% =20 mdd1=80 gam

dd

Bài toán 2: Có sẵn 300 ml dung dịch Ba(NO3)2 2M Nếu làm bay hơi bởi

20 ml nước thì dung dịch thu được có nồng độ M bằng bao nhiêu?

Vdd1 = 300 ml Vdd2 = 300 – 20 = 280 ml

Do khi cô đặc số mol chất tan không thay đổi nên:

Vdd1 CM1 = Vdd2 CM2

d/ Bài tập làm thêm

Bài 1: Làm bay hơi 300g nước ra khỏi 700g dung dịch muối 12% , nhận

thấy có 5 g muối tách khỏi dung dịch bão hoà Hãy xác định nồng độ phần trămcủa dung dịch muối bão hoà trong điều kiện thí nghiệm trên

Đáp số: 20%

(Sách bài tập hoá học 8- Lê Xuân Trọng)

Dạng 2: Dạng toán về khối lượng chất kết tinh

Lưu ý: Khối lượng chất kết tinh chỉ tính khi độ tan đã vượt quá độ bão hòa

của dung dịch

Khi gặp dạng toán làm bay hơi c gam nước từ dung dịch có nồng độ a%được dung dịch mới có nồng độ b% Hãy xác định khối lượng của dung dịchban đầu( biết b%> a%)

Gặp dạng toán này ta nên giải như sau:

- Giả sử khối lượng của dung dịch ban đầu là m gam

Lập phương trình khối lượng chất tan trước và sau phản ứng theo m, c, b, a

Khối lượng chất tan : ( )

Dùng định luật bảo toàn khối lượng để tính

mdd (tạo thành) = m tinh thể + m dd ( ban đầu)

m ct (mới) = mct ( trong tinh thể) + m ct (trong dung dịch ban đầu)

c/ Ví dụ minh họa:

Bài toán 1: Kết tinh 500 ml dung dịch Fe(NO3)3 0,1 M thì thu được bao

nhiêu gam tinh thể Fe(NO3)3.6H2O

Giải:

Khi kết tinh dung dịch Fe(NO3)3 + 6H2O Fe(NO3)3.6H2O

Số mol Fe(NO3)3.6H2O bằng số mol Fe(NO3)3 bằng

500.0,1

0,05( )

Khối lượng tinh thể Fe(NO3)3.6H2O thu được là: 0,05 350 = 17,5 (g)

2 Dạng toán tính lượng chất tan ( hoặc khối lượng nước) trong tinh thể

ngậm nước.

Vậy 1kg CuSO4 5H2O có x (kg) CuSO4

d/ Bài tập làm thêm

Bài 1 Cần lấy bao nhiêu gam CaCl2.6H2O để khi hòa tan vào nước thì thu

được 200 ml dung dịch CaCl2 30% (D = 1,28 g/ml)

Bài 2 Cần lấy bao nhiêu gam tinh thể CuSO4.5 H2O và bao nhiêu gam

dung dịch CuSO4 8 % để điều chế được 280 gam dd CuSO4 16%

Bài 3 Làm bay hơi 150g dung dịch CuSO4 thì thu được 25g tinh thể

CuSO4 5H2O Tính C % của dung dịch ban đầu

Đáp số: 18%

(Sách bài tập hoá học 8 – Lê Xuân Trọng)

Dạng 3: Dạng toán pha trộn dung dịch không xảy ra phản ứng

3.1 Dạng toán pha trộn cùng chất tan

Pha trộn cùng chất tan không xảy ra phản ứng hoá học có hai cách:

Pha trộn dung dịch cùng chất tan (ví dụ 1)

Pha thêm chất tan vào dung dịch có sẵn (ví dụ 2)

a/Đặc điểm:

Là dạng toán khi trộn các dung dich có cùng chất tan nhưng nồng

độ khác nhau hoặc cho thêm chất tan vào dung dịch có sẵn

Bài toán 1: Trộn 50 gam dung dịch NaOH 20% với 150 gam dung dịch

NaOH 15% Tính nồng độ C% dung dịch thu được

32,5

% 100% 16, 25%

200

Bài toán 2: Cho thêm 9,8 gam H2SO4 vào 200ml dung dịch H2SO4 1,5M

Hỏi nồng độ mọl/lít của dung dịch (X) thu được ?

a.Hoà tan 4 g NaOH vào 200 ml dung dịch NaOH 10%(D = 1,1 g/ml)

b.Hoà tan 56 lít khí amoniac vào 157,5 ml nước

Đáp số: a) 11,6% b) 21,25%

(Sách 500 bài tâp hoá học THCS- Lê Đình Nguyên)

Bài 2 a Phải lấy bao nhiêu ml dung dịch H2SO4 96%, khối lượng riêng là

1,84 g/ml để trong đó có 2,45 g H2SO4?

b Cho sản phẩm thu được khi oxi hoá hoàn toàn 5,6 lít khí sunfuro (đo ởđktc) vào trong 57,2 ml dung dịch H2SO4 60% có D=1,5 g/ml.Tính nồng độ phầntrăm của dung dịch axit thu được?

Đáp số: a) 1,387ml b) 71,8%

(Sách 400 bài tập hoá học 8- Ngô Ngọc An)

3.2 Dạng toán pha trộn khác chất tan không xảy ra phản ứng hoá học.

Hoặc mdd sau = mdd1+mdd2+ … (mdd đem trộn)

- Lưu ý là khi trong một dung dịch đồng thời chứa nhiều chất tan thì mỗichất tan có một nồng độ riêng ( do lượng chất tan khác nhau)

- Sau đó áp dụng công thức tính nồng độ để được kết quả

c/ Các ví dụ minh họa

Bài toán 1: Trộn lẫn 200 ml dung dịch NaCl 1M với 300 ml dung dịch

HCl 2M Tính nồng độ M của mỗi chất trong dung dịch sau khi trộn

2 , 0

 và CM HCl= 1 , 2M

5 , 0

6 , 0



d/ Bài tập luyện thêm

Bài 1 Có hai dung dịch H2SO4 80% và HNO3 chưa rõ nồng độ Hỏi phải

trộn hai dung dịch này theo tỉ lệ khối lượng là bao nhiêu để được một dung dịchmới trong đó H2SO4 có nồng độ là 60% và HNO3 có nồng độ là 20% Tính nồng

độ phần trăm của dung dịch HNO3 ban đầu