TỔ CHỨC THỰC HIỆN CÁC GIẢI PHÁP Tên giải pháp: Sử dụng phần mềm excel để tính toán kết quả và vẽ đồ thị giúp thiết kế nhanh một số dạng bài tập Hóa học.. - Vận dụng các hàm, công thức t
Trang 2SƠ LƯỢC LÝ LỊCH KHOA HỌC
1 Họ và tên: Nguyễn Cao Biên
2 Ngày tháng năm sinh: 09 - 07 - 1975
9 Đơn vị công tác: trường THPT Ngô Quyền
II TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO
- Học vị cao nhất: Thạc sĩ
- Năm nhận bằng: 2008
- Chuyên ngành đào tạo: Phương pháy dạy học môn Hóa học
III KINH NGHIỆM KHOA HỌC
- Lĩnh vực chuyên môn có kinh nghiệm: dạy học
- Số năm có kinh nghiệm: 20 năm
- Các sáng kiến kinh nghiệm đã có gần đây:
HỌC
Trang 3SỬ DỤNG PHẦN MỀM EXCEL ĐỂ THIẾT KẾ MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP
HÓA HỌC
I LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Việc vận dụng kiến thức các bộ môn khác vào dạy học Hóa học là cần thiết vàthường xuyên Trong đó vận dụng kiến thức Tin học hỗ trợ dạy học Hóa học sẽmang lại nhiều kết quả tốt Sử dụng phần mềm excel giúp giáo viên bộ môn Hóatính nhanh kết quả bài toán cũng như biểu diễn sự phụ thuộc của các đại lượngdưới dạng đồ thị, từ đó có thể thiết kế nhanh các bài tập Hóa học và nhất là bài tập
có dạng đồ thị phức tạp
Trong trường THPT Ngô Quyền tỉnh Đồng Nai, các thầy cô giáo dạy bộ mônHóa học cũng đã vận dụng thường xuyên kiến thức Tin học Tuy nhiên đa số là sửdụng trong thiết bài giảng, còn việc vận dụng phần mềm excel để tính kết quả bàitoán Hóa giúp cho việc thiết kế bài toán Hóa được nhanh hơn, đặc biệt là dạng bàitập có đồ thị phức tạp chưa được thực hiện nhiều Xuất phát từ thực tế đó, tôi đã
DẠNG BÀI TẬP HÓA HỌC” làm đề tài nghiên cứu
II CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN
II.1 Một số kiến thức Tin học phần excel vận dụng vào bài tập Hóa [6, tr.105-166]
Trên cơ sở kến thức Tin học căn bản đã biết, tác giả chỉ tóm tắt 1 vài kiến thứcquan trọng nhất vận dụng vào sáng kiến kinh nghiệm, đó là các hàm, công thứctính toán và cách vẽ đồ thị
II.1.1 Tính số mol chất khi biết nồng độ và thể tích dung dịch
Ví dụ: n OH- = Vdd CM (OH) = A7*$C$4
Trong đó A7 là ô chứa giá trị thể tích dung dịch bazo, còn C4 là ô chứa giá trịnồng độ mol ion OH-
II.1.2 Tính khối lượng chất khi biết số mol
Ví dụ: m Al(OH)3 = n Al(OH)3 M Al(OH)3 = C7*78
Trong đó C7 là ô chứa giá trị số mol nhôm hidroxit, còn 78 là phân tử khối của nhôm hidroxit.
II.1.3 Hàm IF(logical_test, value_if_true, value_if_false)
Định trị biểu thức logical_test Nếu là TRUE thì thực hiện biểu thức value_if_true, ngược lại thực hiện value_if_false.
Ví dụ : IF(A5<20, “Nho hon 20”, “Lon hon hay bang 20”).
Nếu nội dung ô A5 nhỏ hơn 20 thì trả về chuỗi “Nho hon 20”, ngược lại trả về chuỗi
“Lon hon hay bang 20”.
Trang 4II.1.4.Vẽ đồ thị
Chọn vùng dữ liệu cần vẽ đồ thị
Thực hiện lệnh Insert/Chart hoặc Click nút lệnh Chart Wizard trên thanhStandard Toolbar tiến trình 4 bước để vẽ biểu đồ với sự trợ giúp của Excel Trong bước 1, ta chọn loại đồ thị, trong phần Chart sub-type chọn loại thíchhợp Click nút next> để qua bước 2
Trong Data Range: Địa chỉ khối của vùng dữ liệu muốn vẽ biểu đồ, thôngthường nếu đã chọn đúng vùng dữ liệu từ đầu thì có thể chọn next> để sang bước
kế tiếp
Ở bước này, bổ sung thêm các thông tin cho biểu đồ như: Có tiêu đề không?,nhãn trục X, nhãn trục Y, vị trí của ghi chú (legend), … bằng cách chọn các tabtương ứng
Tùy theo loại biểu đồ đã chọn mà bước này sẽ khác nhau cho từng loại
Sau khi thiết đặt, chọn Next> để sang bước cuối
Ở bước này Excel yêu cầu cho biết đặt đồ thị như là 1 đối tượng đồ họa trongbảng tính (As object in) hay trong 1 sheet riêng biệt (As new sheet)
Sau khi chọn xong thi Click Finish để kết thúc tiến trình tạo biểu đồ
Sau khi tạo biểu đồ xong nếu có hiệu chỉnh giá trị trên vùng dữ liệu gốc của
nó thì sẽ được phản ảnh ngay lập tức trên biểu đồ
II.2 Việc vận dụng kiến thức phần mềm excel trong dạy học môn Hóa học tại đơn vị và đề xuất giải pháp
Tại trường THPT Ngô Quyền, các thầy cô giáo bộ môn Hóa học thườngxuyên vận dụng kiến thức Tin học trong dạy học Tuy nhiên các thầy cô chưathường xuyên vận dụng phần excel để tính toán kết quả và vẽ đồ thị khi thiết kế bàitập Hóa học
Từ thực tế, tôi đề xuất giải pháp: Sử dụng phần mềm excel để tính toán
kết quả và vẽ đồ thị giúp thiết kế nhanh một số dạng bài tập Hóa học
III TỔ CHỨC THỰC HIỆN CÁC GIẢI PHÁP
Tên giải pháp: Sử dụng phần mềm excel để tính toán kết quả và vẽ đồ thị giúp thiết kế nhanh một số dạng bài tập Hóa học.
- Tôi đã nghiên cứu các tài liệu liên quan đến đề tài
- Vận dụng các hàm, công thức trong excel để tính kết quả và vẽ đồ thị một
số dạng bài tập Hóa học Trong đó tôi đi sâu nghiên cứu các dạng bài tập có kiểu
đồ thị phức tạp mà nếu không dùng excel hỗ trợ sẽ khó hình dung đồ thị.
* Dạng 1 Dung dịch bazo mạnh tác dụng với dung dịch muối Al 3+ hoặc với dung dịch hỗn hợp axit mạnh và muối Al 3+
Trong dạng bài tập này, có các kiểu:
Trang 5+ Kiểu 1 Dung dịch bazo mạnh (NaOH hoặc KOH) tác dụng với dung dịchmuối Al3+ (ví dụ AlCl3 hoặc Al(NO3)3 hoặc Al2(SO4)3.
+ Kiểu 2 Dung dịch bazo mạnh (ví dụ NaOH hoặc KOH) tác dụng vớidung dịch hỗn hợp axit và muối Al3+ (ví dụ AlCl3 hoặc Al(NO3)3 hoặc Al2(SO4)3
tác dụng với dung dịch muối Al2(SO4)3
tác dụng với dung dịch hỗn hợp muối Al2(SO4)3 và AlX3
tác dụng với dung dịch hỗn hợp axit và muối Al2(SO4)3
tác dụng với dung dịch hỗn hợp axit và các muối Al2(SO4)3, AlX3
…
* Dạng 2 Dung dịch bazo mạnh tác dụng với dung dịch muối Zn 2+ hoặc với dung dịch hỗn hợp axit mạnh và muối Zn 2+
Trong dạng bài tập này, có các kiểu:
+ Kiểu 1 Dung dịch bazo mạnh (NaOH hoặc KOH) tác dụng với dung dịchmuối Zn2+ (ví dụ ZnCl2 hoặc Zn(NO3)2 hoặc ZnSO4
+ Kiểu 2 Dung dịch bazo mạnh (ví dụ NaOH hoặc KOH) tác dụng vớidung dịch hỗn hợp axit và muối Zn2+ (ví dụ ZnCl2 hoặc Zn(NO3)2 hoặc ZnSO4
Trang 6+ Kiểu 7 Dung dịch hỗn hợp bazo mạnh (NaOH hoặc KOH và Ba(OH)2)tác dụng với dung dịch muối ZnSO4.
tác dụng với dung dịch hỗn hợp muối ZnSO4 và ZnX2
tác dụng với dung dịch hỗn hợp axit và muối ZnSO4
tác dụng với dung dịch hỗn hợp axit và các muối ZnSO4, ZnX2
* Dạng 3 Dung dịch axit mạnh tác dụng với dung dịch muối AlO 2 - hoặc với dung dịch hỗn hợp bazo mạnh và muối AlO 2 -
Trong dạng bài tập này, có các kiểu:
+ Kiểu 1 Dung dịch axit mạnh HX tác dụng với dung dịch muối NaAlO2.+ Kiểu 2 Dung dịch axit mạnh HX tác dụng với dung dịch hỗn hợp NaOH
* Dạng 4 Dung dịch axit mạnh tác dụng với dung dịch muối ZnO 2
2-hoặc với dung dịch hỗn hợp bazo mạnh và muối ZnO 2
2-Trong dạng bài tập này, có các kiểu:
+ Kiểu 1 Dung dịch axit mạnh HX tác dụng với dung dịch muối Na2ZnO2.+ Kiểu 2 Dung dịch axit mạnh HX tác dụng với dung dịch hỗn hợp NaOH
và muối Na2ZnO2
+ Kiểu 3 Dung dịch axit mạnh H2SO4 tác dụng với dung dịch muốiBaZnO2
+ Kiểu 4 Dung dịch axit mạnh H2SO4 tác dụng với dung dịch hỗn hợp bazo
Trang 7- Điền giá trị số mol Al3+, số mol ion H+, số mol ion Cl-, số mol SO42- vào các ô dữliệu A2, B2, C2, D2 Nếu dung dịch Y không có axit thì cho số mol H+ là 0.
Trang 8+ Ô G6: n Al(OH)3F6,0)))
=IF(F6<0,0,IF(F6<=3*$A$2,F6/3,IF(F6<=4*$A$2,4*$A$2-Trong đó F6 là ô dữ liệu số mol (n OH- - n H+), A2 chứa dữ liệu số mol Al3+ ban đầu
+ Ô H6: m Al(OH)3 =G6*78 Trong đó G6 là ô dữ liệu số mol Al(OH)3
+ Ô B42: m kết tủa =E6+H6 Trong đó E6 chứa dữ liệu m BaSO4, H6 chứa dữ liệu
+ Chọn vùng dữ liệu gồm V dung dịch bazo, tổng khối lượng kết tủa
+ Insert/chart/chọn kiểu muốn biểu thị/enter
+ Có thể thay đổi kiểu đồ thị bằng cách: Click phải chuột vào vùng đồ thị/changechart type/chọn kiểu muốn hiển thị/ok
Trang 9+ Có thể thay đổi kiểu hiển thị giá trị bằng cách: Click vào vùng đồ thị/trong Charttools, chọn Design/chọn kiểu hiển thị thích hợp
III.2 Sử dụng kiến thức excel để tính kết quả và vẽ đồ thị dạng bài tập thứ hai (Dung dịch bazo mạnh tác dụng với dung dịch muối Zn2+ hoặc với dungdịch hỗn hợp axit mạnh và muối Zn2+)
Tương tự như dạng 1, tiến hành theo các bước sau
Trang 11+ Chọn vùng dữ liệu gồm V dung dịch bazo, tổng khối lượng kết tủa.
+ Insert/chart/chọn kiểu muốn biểu thị/enter
III.3 Sử dụng kiến thức excel để tính kết quả và vẽ đồ thị dạng bài tập thứ ba (Dung dịch axit mạnh tác dụng với dung dịch muối AlO2- hoặc với dungdịch hỗn hợp bazo mạnh và muối AlO2-)
Tương tự như dạng 1, tiến hành theo các bước sau
- Mở phần mềm excel
- Điền giá trị số mol AlO2-, số mol ion OH-, số mol ion Na+, số mol Ba2+ vào các ô
dữ liệu Nếu dung dịch Y không có bazo thì cho số mol OH- là 0
Trang 12+ Insert/chart/chọn kiểu muốn biểu thị/enter.
III.4 Sử dụng kiến thức excel để tính kết quả và vẽ đồ thị dạng bài tập thứ tư (Dung dịch axit mạnh tác dụng với dung dịch muối ZnO22- hoặc với dungdịch hỗn hợp bazo mạnh và muối ZnO22-)
Trang 13Tương tự như dạng 1, tiến hành theo các bước sau.
- Mở phần mềm excel
- Điền giá trị số mol ZnO22-, số mol ion OH-, số mol ion Na+, số mol Ba2+ vào các ô
dữ liệu Nếu dung dịch Y không có bazo thì cho số mol OH- là 0
+ Chọn vùng dữ liệu gồm V dung dịch bazo, tổng khối lượng kết tủa
+ Insert/chart/chọn kiểu muốn biểu thị/enter
Trang 14III.5 Sử dụng dữ liệu bài tập dạng excel để thiết kế bài tập dạng word
- Dựa theo số liệu giả thiết ban đầu, kết quả tính và đồ thị của excel, giáo viên thiết
kế bài tập dưới nhiều kiểu yêu cầu khác nhau
Ví dụ 1 Cho từ từ dd (X) chứa các ion Ba2+ 0,5M, OH- 1,5M, Na+ vào dd (Y) chứa0,1 mol Al3+
, 0,2 mol H+, 0,2 mol SO42-, a mol Cl- Tính thể tích dd X để kết tủa lớnnhất Tính lượng kết tủa cực đại đó
Ví dụ 2 Cho từ từ dd (X) chứa các ion Ba2+ 0,2M, OH- 4M, Na+ vào dd (Y) chứa 0,2 mol Zn2+
, 0,1 mol SO42-, a mol Cl- Tính thể tích dd X để kết tủa 16,31 gam
Ví dụ 3 Cho từ từ dd (X) chứa các ion SO42- 0,2M, H+ 4M, Cl- vào dd (Y) chứa 0,4mol AlO2-, 0,1 mol Ba2+, a mol Na+ Tính thể tích dd X để kết tủa 18,64 gam
Ví dụ 4 Cho từ từ dd (X) chứa các ion SO42- 0,1M, H+ 3M, Cl- vào dd (Y) chứa 0,3mol ZnO22-, 0,1 mol OH-, 0,05 mol Ba2+, Na+ Tính thể tích dd X để kết tủa lớn nhất Tính lượng kết tủa cực đại đó
Ví dụ 5.Cho từ từ dd (X) chứa các ion Ba2+ xM, OH- 1,5M, Na+ vào dd (Y) chứa0,1 mol Al3+
, 0,2 mol H+, 0,2 mol SO42-, a mol Cl- Sự phụ thuộc của số gam kết tủavào thể tích (lít) dd X theo đồ thị sau Tính x
ĐS 0,5M
46,6
233/15 2/15 1/3 2/5 VddX
1399/30
46,6
m ktủa
Trang 15Ví dụ 6 Cho từ từ dd (X) chứa các ion Ba2+ 0,5M, OH- y M, Na+ vào dd (Y) chứa 0,1 mol Al3+
, 0,2 mol H+, 0,2 mol SO42-, a mol Cl- Sự phụ thuộc tủa của số gam kếttủa vào thể tích (lít) dd X theo đồ thị sau Tính y
(Xem thêm phần phụ lục và file đính kèm)
IV HIỆU QUẢ CỦA ĐỀ TÀI
- Sử dụng kiến thức excel hỗ trợ việc thiết kế các bài tập trong quá trìnhnghiên cứu đề tài đã giúp cho tôi có kiến thức tổng quát sâu rộng hơn về các dạngbài tập Hóa học trên
- Nếu không sử dụng kiến thức excel, việc tính toán kết quả và thiết kế bài tập
mất nhiều thời gian hơn, nhất là các dạng bài có kiểu đồ thị phức tạp.
- Sau khi thiết kế được hệ thống các kiểu bài tập khác nhau của các dạng đãnghiên cứu, tôi tiến hành thực nghiệm, cho học sinh làm bài kiểm tra, chấm điểm,rồi xử lí số liệu theo phương pháp thống kê toán học Kết quả cho thấy lớp họcsinh được học hệ thống các kiểu bài tập đã thiết kế có kiến thức tốt hơn thể hiện ởđiểm số bài kiểm tra cao hơn
46,6
233/15 2/15 1/3 2/5 VddX
5
Trang 16V ĐỀ XUẤT, KHUYẾN NGHỊ, KHẢ NĂNG ÁP DỤNG
Cơ sở lí luận và thực thế áp dụng đã khẳng định tính đúng đắn cũng như tínhkhả thi của đề tài Việc sử dụng kiến thức excel vào việc tính toán và vẽ đồ thị hỗtrợ thiết kế bài tập Hóa học là phù hợp với xu thế đổi mới phương pháp dạy học,nhằm tự đào tạo và đào tạo ra người giáo viên cũng như học sinh năng động vàsáng tạo hơn
Sử dụng kiến thức excel để tính toán và vẽ đồ thị hỗ trợ thiết kế bài tập có thể
áp dụng cho tất cả các dạng bài toán Hóa học Đặc biệt hiệu quả cho các bài toánHóa học có dạng đồ thị phức tạp
Trong thời gian có hạn, tôi chỉ mới vận dụng kiến thức excel để tính toán và
vẽ đồ thị hỗ trợ thiết kế bài tập vào một số dạng cơ bản Hướng phát triển của đềtài là vận dụng vào nhiều dạng bài tập hơn và thiết kế được hệ thống với số lượngbài tập nhiều hơn
VI TÀI LIỆU THAM KHẢO
1 Bộ Giáo dục và Đào tạo (2014), Tài liệu tập huấn dạy học và kiểm tra, đánh giá kết
quả học tập theo định hướng phát triển năng lực học sinh môn hóa học cấp THPT, Lưu hành nội bộ.
2 Trịnh Văn Biều (2005), Phương pháp thực hiện đề tài nghiên cứu khoa học, Trường
6 Sở GD – ĐT Đồng Nai (2004), Tin học cho giáo viên, Lưu hành nội bộ
7 Lê Xuân Trọng (Tổng CB) (2006), Hóa học 11, Nxb Giáo dục, Hà Nội.
8 Lê Xuân Trọng (Tổng CB) (2006), Hóa học 12, Nxb Giáo dục, Hà Nội.
Trang 19
19 Cho từ từ dd (X) chứa các ion Ba2+ 2M, OH- 4M, Na+ vào dd (Y) chứa 0,2 mol
Trang 2029 Cho từ từ dd (X) chứa các ion Ba 0,1M, OH 3M, Na vào dd (Y) chứa 0,1mol Zn2+
, 0,1 mol H+, 0,05 mol SO42-, Cl- Tính thể tích dd X để kết tủa lớnnhất Tính lượng kết tủa cực đại đó
ĐS 7/30 lít; 10541/300 gam
34 Cho từ từ dd (X) chứa các ion SO42- 0,1M, H+ 3M, Cl- vào dd (Y) chứa 0,3 molZnO22-, 0,1 mol OH-, 0,05 mol Ba2+, a mol Na+ Tính thể tích dd X để kết tủa67,57/6 gam
ĐS 72/763 hoặc 120/283 hoặc 29/60 lít
35 Cho từ từ dd (X) chứa các ion SO42- 0,5M, H+ 3M, Cl- vào dd (Y) chứa 0,15mol ZnO22-, 0,1 mol OH-, 0,15 mol Ba2+, a mol Na+ Tính thể tích dd X để kếttủa lớn nhất Tính lượng kết tủa cực đại đó
ĐS ≥ 3/10 lít, 34,95 gam
36 Cho từ từ dd (X) chứa các ion SO42- 0,5M, H+ 3M, Cl- vào dd (Y) chứa 0,15mol ZnO22-, 0,1 mol OH-, 0,15 mol Ba2+, a mol Na+ Tính thể tích dd X để kếttủa 466/15 gam
ĐS 4/15 lít
37 Cho từ từ dd (X) chứa các ion SO42- 1M, H+ 3M, Cl- vào dd (Y) chứa 0,3 molZnO22-, 0,1 mol OH-, 0,05 mol Ba2+, a mol Na+ Tính thể tích dd X để kết tủalớn nhất Tính lượng kết tủa cực đại đó
ĐS 7/30 lít; 41,35 gam
Trang 2138 Cho từ từ dd (X) chứa các ion SO42- 1M, H+ 3M, Cl- vào dd (Y) chứa 0,3 molZnO22-, 0,1 mol OH-, 0,05 mol Ba2+, a mol Na+ Tính thể tích dd X để kết tủa23,3/3 gam.
ĐS 1/30 lít
39 Cho từ từ dd (X) chứa các ion SO42- 0,4M, H+ 1M, Cl- vào dd (Y) chứa 0,1 molZnO22-, 0,1 mol OH-, 0,1 mol Ba2+, a mol Na+ Tính thể tích dd X để kết tủa lớnnhất Tính lượng kết tủa cực đại đó
ĐS 3/10 lít; 33,2 gam
40 Cho từ từ dd (X) chứa các ion SO42- 0,4M, H+ 1M, Cl- vào dd (Y) chứa 0,1 molZnO22-, 0,1 mol OH-, 0,1 mol Ba2+, a mol Na+ Tính thể tích dd X để kết tủa24,95 gam
ĐS 22/105 lít hoặc 7/15 lít
41 Cho từ từ dd (X) chứa các ion SO42- 0,4M, H+ 1M, Cl- vào dd (Y) chứa 0,1 molAlO2-, 0,1 mol OH-, 0,1 mol Ba2+, a mol Na+ Tính thể tích dd X để kết tủa lớnnhất Tính lượng kết tủa cực đại đó
ĐS 0,25 lít; 29,8 gam
42 Cho từ từ dd (X) chứa các ion SO42- 0,4M, H+ 1M, Cl- vào dd (Y) chứa 0,1 molAlO2-, 0,1 mol OH-, 0,1 mol Ba2+, a mol Na+ Tính thể tích dd X để kết tủa 24,6gam
ĐS 81/428 lít hoặc 0,45 lít
Trang 2243 Cho từ từ dd (X) chứa các ion Ba2+ xM, OH- 1,5M, Na+ vào dd (Y) chứa 0,1mol Al3+
, 0,2 mol H+, 0,2 mol SO42-, a mol Cl- Sự phụ thuộc của số gam kếttủa vào thể tích (lít) dd X theo đồ thị sau Tính x
5
Trang 2346 Cho từ từ dd (X) chứa các ion Ba2+ x M, OH- 1,5M, Na+ vào dd (Y) chứa x mol
5
34,95 ,6
3/10 2/5 VddX
46,65
34,95
m ktủa
Trang 2449 Cho từ từ dd (X) chứa các ion Ba2+ x M, OH- 1,5M, Na+ vào dd (Y) chứa 0,15mol Al3+
, 0,0 mol H+, 0,15 mol SO42-, a mol Cl- Sự phụ thuộc tủa của số gamkết tủa vào thể tích (lít) dd X theo đồ thị sau Tính x
Trang 2552 Cho từ từ dd (X) chứa các ion Ba2+ 0,1 M, OH- 1,2M, Na+ vào dd (Y) chứa xmol Al3+
, 0,06 mol H+, 0,05 mol SO42-, a mol Cl- Sự phụ thuộc tủa của số gamkết tủa vào thể tích (lít) dd X theo đồ thị sau Tính x
54 Cho từ từ dd (X) chứa các ion Ba2+ 2M, OH- 4 M, Na+ vào dd (Y) chứa x mol
Al3+,0,2 mol SO42-, a mol Cl- Sự phụ thuộc tủa của số gam kết tủa vào thể tích(lít) dd X theo đồ thị sau Tính x.
ĐS 0,2 mol
11,65 6 1,165
57
46,6 46,6
1/10 3/20 1/5 VddX
m ktủa 62,2
57
46,6 46,6
1/10 3/20 1/5 VddX
m ktủa 62,2
