Phân loại bài tập axit nỉtic theo cấp độ tư duy

Lý do chọn đề tài Trong quá trình dạy học môn Hóa học, bài tập được xếp trong hệ thốngphương pháp giảng dạy phương pháp luyện tập, phương pháp này được coi làmột trong các phương pháp qu

S

Ở GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ

TRƯỜNG THPT LƯƠNG ĐẮC BẰNG

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

PHÂN LOẠI BÀI TẬP AXIT NITRIC THEO CÁC CẤP ĐỘ TƯ DUY

Người thực hiện: Vũ Thị Thủy

Chức vụ: Giáo viên

SKKN thuộc môn: Hoá học

THANH HOÁ NĂM 2017

2.2 Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sang kiến kinh nghiệm 3

2.4 Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục, với bản

1 MỞ ĐẦU

1.1 Lý do chọn đề tài

Trong quá trình dạy học môn Hóa học, bài tập được xếp trong hệ thốngphương pháp giảng dạy (phương pháp luyện tập), phương pháp này được coi làmột trong các phương pháp quan trọng nhất để nâng cao chất lượng giảng dạy

bộ môn Thông qua việc giải bài tập, giúp học sinh rèn luyện tính tích cực, tríthông minh, sáng tạo, bồi dưỡng hứng thú trong học tập

Kể từ năm 2007, Bộ Giáo Dục và Đào Tạo đã chuyển cấu trúc thi tuyểnsinh Đại học, Cao đẳng môn Hoá từ tự luận sang trắc nghiệm 100% Điều đócũng đồng nghĩa học sinh phải thật bình tĩnh để lựa chọn phương án trả lời tối

ưu nhất trong thời gian ngắn nhất Trong các đề thi bài tập từng chuyên đề đượcchia theo 4 cấp độ tư duy Việc phân loại bài tập, lựa chọn phương pháp thíchhợp để giải bài tập lại càng có ý nghĩa quan trọng hơn Nếu biết phân loại, lựachọn phương pháp hợp lý, giúp học sinh có năng lực khác nhau có hứng thútrong học tập

Hơn thế nữa, thông qua các đề thi Đại học, Cao đẳng hiện nay tôi nhậnthấy trong đề thi có nhiều bài tập liên quan đến axit nitric Để giúp học sinh đạtkết quả cao trong các kỳ thi, qua những năm giảng dạy tôi đã rút ra được một số

kinh nghiệm và đúc rút thành đề tài: “PHÂN LOẠI BÀI TẬP AXIT NITRIC

1.2 Mục đích nghiên cứu

Nhằm tạo ra một không khí làm việc tập thể một cách thoải mái, tạo điềukiện để các em được học tập tích cực, chủ động, sáng tạo, gây được hứng thú vàphát triển tư duy logíc Nghiên cứu những dạng bài toán về axit nitric thườnggặp trong các đề thi tuyển sinh Đại học, Cao đẳng Giúp các em học sinh khitham gia kỳ thi, gặp bài toán về axít nitric sẽ tự tin và sử dụng các phương phápgiải đã học để giải tốt bài toán này Đặc biệt qua đó giúp học sinh có khả năngứng phó và thích ứng nhanh với các thay đổi, đáp ứng yêu cầu của đổi mới

phương pháp giảng dạy trong ngành giáo dục nói riêng và trên đất nước nóichung.

Qua nhiều lần thử nghiệm tôi nhận thấy rằng: Khi được phân loại theo cáccấp độ tư duy, học sinh với năng lực học tập khác nhau đều phấn khởi với kếtquả bài làm phù hợp với năng lực của bản thân

1.3 Đối tượng nghiên cứu

Hướng dẫn học sinh lớp 11 trường THPT Lương Đắc Bằng học tậpchuyên đề axít nitric được phân loại theo các cấp độ tư duy đạt kết quả cao theo

mong muốn và phù hợp với năng lực của từng cá nhân

1.4 Phương pháp nghiên cứu

- Nghiên cứu lý luận chung

- Khảo sát điều tra từ thực tế dạy học

- Tổng hợp so sánh, đúc rút kinh nghiệm

2 NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

2.1 Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm

- Phân loại bài tập axít nitric theo 4 cấp độ tư duy.

- Mỗi dạng bài khi phân loại nêu rõ nội dung kiến thức trang bị để họcsinh giải đúng bài tập

2.2 Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm

- Qua những năm giảng dạy tại trường phổ thông, tôi nhận thấy rất nhiềuhọc sinh cứ loay hoay viết rất nhiều phương trình phản ứng khi cho hỗn hợp kimloại hoặc oxít kim loại tác dụng với axit HNO3 Điều đó, sẽ mất nhiều thời gianlàm bài và đôi khi không làm ra được kết quả

- Học sinh trong lớp học có nhiều đối tượng có trình độ khác nhau Vìvậy, trong quá trình giảng dạy nếu không phân loại tốt các mức độ khó của bàitập sẽ gây khó khăn cho học sinh: học sinh yếu thất vọng với kết quả học tập,học sinh giỏi thấy nhàm chán khi phải luyện tập nhiều các bài tập dễ

- Từ thực tế trên, tác giả xin trình bày phân loại theo các cấp độ tư duy bàitập axít nitric

2.3 Những kiến thức cần trang bị

2.3.1 Tính chất hoá học của HNO 3

HNO3 là một axít mạnh có tính oxi hoá mạnh nên khi phản ứng với cácchất có tính khử như: kim loại, phi kim, các hợp chất Fe (II), hợp chất S2-, I- thông thường:

+ Nếu axít đặc, nóng tạo ra sản phẩm NO2

+ Nếu axít loãng thường cho ra NO Nếu chất khử có tính khử mạnh,nồng độ axít và nhiệt độ thích hợp có thể cho ra N2O, N2, NH4NO3

3 Khi axit HNO3 tác bazơ, oxít bazơ không có tính khử chỉ xảy ra phản ứngtrung hòa

4 Với kim loại có nhiều hóa trị (như Fe, Cr), nếu dùng dư axít sẽ tạo muối hóatrị 3 của kim loại (Fe3+, Cr3+); nếu axít dùng thiếu, dư kim loại sẽ tạo muối hóatrị 2 (Fe2+, Cr2+), hoặc có thể tạo đồng thời 2 loại muối

5 Các chất khử phản ứng với muối NO3 trong môi trường axít tương tự phảnứng với HNO3 Ta cần quan tâm bản chất phản ứng là phương trình ion

2.3.2 Sử dụng các phương pháp giải nhanh

2.3.2.1 Phương pháp bảo toàn electron

- Chỉ áp dụng cho bài toán xảy ra các phản ứng oxi hoá khử.

- Xác định và viết đầy đủ các quá trình khử, quá trình oxi hoá.

- Định luật bảo toàn electron:  e nhường =  e nhận

2.3.2.2 Phương pháp qui đổi

- Phạm vi áp dụng:

+ Kim loại, oxít kim loại tác dụng với dung dịch HNO3.

+ Kim loại và hợp chất kim loại với lưu huỳnh tác dụng với HNO3

- Hướng quy đổi: Một bài toán có thể có nhiều hướng quy đổi khác nhau:

+ Quy đổi hỗn hợp nhiều chất về hai hay chỉ một chất

Ví dụ: Hỗn hợp: Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4

+ Quy đổi hỗn hợp nhiều chất về các nguyên tử tương ứng:

Ví dụ: Hỗn hợp: Fe, FeS, FeS2, Cu, CuS, CuS2, Cu2S, S    Fe, Cu, S

- Khi áp dụng phương pháp qui đổi, cần phải tuân thủ 3 nguyên tắc:

+ Bảo toàn nguyên tố

+ Bảo toàn số oxi hoá

+ Số electron nhường, nhận là không thay đổi

2.3.2.3 Một số các định luật khác

Bảo toàn nguyên tố, bảo toàn điện tích

2.4 Phân loại bài tập axít nitric theo 4 cấp độ tư duy

2.4.1 Nhận biết

Đối với cấp độ này học sinh tái hiện kiến thức đã học, độ tư duy chưa cóhoặc chưa cao Học sinh đọc là nhận ra đáp án đúng, đối với cấp độ này yêu cầu

học sinh tái hiện “ đúng” kiến thức, tránh nhầm lẫn với các đáp án khác.

Ví dụ 1: [1] Hợp chất nào sau đây của nitơ không được tạo ra khi cho HNO3 tácdụng với kim loại?

Ví dụ 2: HNO3 loãng luôn thể hiện tính oxi hoá khi tác dụng với dãy chất nàodưới đây?

A CuO, Cu, CuS B CuF2, Cu2S, Cu(OH)2

C Cu, Cu2S D Cu(OH)2, Cu(NO3)2, CuSO4

Giải:

Đáp án C

Đối với dạng câu này học sinh chỉ cần nhìn được 1 chất không thoả mãn trongmỗi đáp án loại

Ví dụ 3: [2] Axít nitric đặc, nóng phản ứng được với tất cả các chất trong nhóm

nào sau đây?

A Mg(OH)2, CuO, NH3, Ag B Mg(OH)2, CuO, NH3, Pt

C Mg(OH)2, NH3, CO2, Au D CaO, NH3, Au, FeCl2

Ví dụ 5: [2] Hiện tượng quan sát được khi cho Cu vào dung dịch HNO3 đặc là:

A dung dịch không đổi màu và có khí màu nâu đỏ thoát ra

B dung dịch không màu, có khí không màu thoát ra

C dung dịch chuyển sang màu xanh và có khí không màu thoát ra

D dung dịch chuyển sang màu xanh và có khí màu nâu đỏ thoát ra

Giải:

Đáp án D

Câu này học sinh chỉ cần tái hiện lại thí nghiệm Cu + HNO3 đặc

Ví dụ 6: Có thể dùng bình đựng HNO3 đặc nguội bằng kim loại nào?

A HNO3 bị khử bởi tạp chất có trong không khí

B HNO3 bị phân tích thành NO2, rồi tan trong dung dịch

C dung dịch hấp thụ các khí có màu lẫn trong không khí

D dung dịch lẫn một ít khí NO bị oxi hoá thành NO2

Giải:

Đáp án B

Ví dụ này học sinh chỉ cần biết tính chất vật lý của HNO3

2.4.2 Thông hiểu

Đối với cấp độ này học sinh đã vừa tái hiện kiến thức vừa yêu cầu học

sinh phải hiểu “đúng” kiến thức, có tư duy nhưng mức độ chưa cao để làm những bài tập đơn giản một cách “thông thường”.

Ví dụ 1: [1] Phản ứng giữa HNO3 với FeO tạo ra khí NO Tổng các hệ số trongphương trình của phản ứng oxi – hoá khử này bằng?

Ví dụ 2: Cho các chất sau: Fe, Fe(OH)2, Fe(OH)3, FeSO4, FeO, Fe2O3, Fe3O4 lầnlượt tác dụng với HNO3 loãng Có bao nhiêu phản ứng HNO3 không thể hiệntính oxi hoá?

A 1,2 gam B 4,25 gam C 1,88 gam D 2,5 gam

Giải:

Đáp án A

Ví dụ này học sinh chỉ cần hiểu là chỉ có Cu thoát ra khí khi tác dụng với HNO3

từ đó dựa vào mol khí để tìm Cu rồi tính CuO

3Cu + 8HNO3  3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O

Ví dụ 1: (ĐH – Khối B 2008) [3]

Thể tích dung dịch HNO3 1M loãng ít nhất cần dùng để hoà tan hoàn toànmột hỗn hợp gồm 0,15 mol Fe, 0,15 mol Cu (Biết phản ứng chỉ tạo ra chất khửNO)



= 0,8 lít

Ví dụ 2: Hoà tan m gam Fe3O4 vào dung dịch HNO3 loãng dư thu được khí NOduy nhất Nếu đem khí NO thoát ra trộn với O2 vừa đủ để hấp thụ hoàn toàntrong nước được dung dịch HNO3 Biết thể tích O2 phản ứng là 0,336 lít (đktc).Giá trị của m là:

A 34,8 gam B 13,92 gam C 23,2 gam D 20,88 gam

3Fe  3Fe 1e

2 2

Đáp án D

Đối với ví dụ này học sinh cần nhìn khái quát toàn bài là chuỗi phản ứng oxi hoákhử (cần tìm đúng chất nhường, nhận electron) và áp dụng định luật bào toànnguyên tố và định luật bảo toàn e.

Bảo toàn nguyên tố N: nHNO3  nN(sau phản ứng) = nN(NO) + nN(muối)

HNO3

0,672n

22,4

 + nN(muối)

Mà nN(muối) = ne(do kim loại tách ra)

Định luật bảo toàn e: ne(do kim loại tách ra) = ne(của O, N nhận)

Vậy nHNO 3= 0,03 + ne(O2

nhận) + ne(

5

N nhận)

Ví dụ 1: Hoà tan 0,1 mol Cu vào 120ml dung dịch X gồm HNO3 1M và H2SO4

0,5M Sau khi phản ứng kết thúc thu được V lít (đktc) khí NO duy nhất Giá trịcủa V:

A 1,344 lít B 1,49 lít C 0,672 lít D 1,12 lít

Giải:

Đáp án A

Ví dụ này học sinh phải tính nhanh được nCu; nH; nNO3

Viết PT ion thu gọn và xác định chất nào (Cu; H+; NO3-) phản ứng hết ;

Cho m gam bột Fe vào 800 ml dung dịch hỗn hợp gồm Cu(NO3)2 0,2M và

H2SO4 0,25M Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 0,6m gam hỗnhợp bột kim loại và V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, đktc) Giá trị của m

Ví dụ 3: (ĐH – KB 2011) [3]

Cho 1,82 gam hỗn hợp bột X gồm Cu và Ag (tỉ lệ mol tương ứng 4:1) vào

30 ml dung dịch gồm H2SO4 0,5M và HNO3 2M, sau khi các phản ứng xảy rahoàn toàn, thu được a mol khí NO (sản phẩm khử duy nhất của N+5) Trộn a mol

NO trên với 0,1 mol O2 thu được hỗn hợp khí Y Cho toàn bộ Y tác dụng với

H2O, thu được 150 ml dung dịch có pH = z Giá trị của z là:

Ví dụ 4: Cho 16 gam hỗn hợp X gồm Fe, Cu, Zn tác dụng với oxi thu được 19,2

gam chất rắn Y Hoà tan hoàn toàn Y trong dung dịch HNO3 đặc nóng dư thấythoát ra V lít khí NO2 (đktc) NO2 là sản phẩm khử duy nhất của HNO3 Cô cạndung dịch cẩn thận thu được 59,4 gam hỗn hợp muối khan Giá trị của V là:

A 2,80 lít B 4,48 lít C 6,72 lít D 3,36 lít

Giải:

n  trong muối là: 59,4 – 16 = 43,4 gam  nNO3  0,7(mol)

Áp dụng định luật bảo toàn điện tích:

Tổng điện tích dương của (Fe+3, Cu+2, Zn+2)=tổng điện tích âm (NO3 )= 0,7(mol)

2

NO

n 0,7 0,2.2 0,3

    (mol)  VNO2  0,3.22,4 6,72 (lít)

Ví dụ 5: Cho 18,5 gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe3O4 tác dụng với dung dịch HNO3

loãng đun nóng và khuấy đều Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn được 2,24 lítkhí NO duy nhất (đktc), dung dịch Y và còn lại 1,46 gam kim loại Khối lượngmuối trong Y là:

A 48,0 gam B 65,34 gam C 65,0 gam D 48,60 gam

Giải:

Đáp án D

Đối với ví dụ này học sinh cần tư duy nhanh và biết sử dụng tổng hợp cácphương pháp giải nhanh: Phương pháp quy đổi, bào toàn điện electron, bảo toànnguyên tử

Từ (1) và (2) suy ra x = 0,27 (mol) = nFe (phản ứng) = nFe NO 3 2

mmuối = 0,27(56 + 62.2) = 48,60 gam

Bài 4 [4] Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp gồm Zn và ZnO bằng dung dịch HNO3

loãng dư Kết thúc thí nghiệm không có khí thoát ra, dung dịch thu được có chứa

8 gam NH4NO3 và 113,4 gam Zn(NO3)2 Phần trăm số mol Zn có trong hỗn hợpban đầu là bao nhiêu %?

Đáp án A.

Bài 5 Cho 2,16 gam Mg tác dụng với dung dịch HNO3 dư Sau khi phản ứngxảy ra hoàn toàn thu được 0,896 lít khí NO (ở đktc) và dung dịch X Khối lượngmuối khan thu được khi làm bay hơi dung dịch X là:

A 8,88 gam B 13,92 gam C 6,52 gam D 13,32 gam

Đáp án B.

Bài 6 (ĐH – KB 2007) [3]

Nung m gam bột Fe ngoài không khí thu được 3 gam hỗn hợp chất rắn X.Hoà tan hết hỗn hợp X trong dung dịch HNO dư thu được 0,56 lít khí NO là sản

phẩm khử duy nhất (đktc) Giá trị của m là:

Đáp án B.

Bài 7 Cho 5,8 gam FeCO3 tác dụng vừa đủ với dung dịch HNO3 được hỗn hợpkhí CO2, NO và dung dịch X Khi thêm HCl dư vào dung dịch X thì dung dịchhoà tan tối đa được bao nhiêu gam bột Cu kim loại, biết có khí NO bay ra

Đáp án B.

Bài 8 Hoà tan hoàn toàn 1,23 gam hỗn hợp X gồm Cu và Al vào dung dịch

HNO3 đặc, nóng thu được 1,344 lít khí NO2 (sản phẩm khử duy nhất ở đktc) vàdung dịch Y Sục từ từ khí NH3 (dư) vào dung dịch Y, sau kh phản ứng xảy rahoàn toàn thu được m gam kết tủa Phần trăm về khối lượng của Cu trong hỗnhợp X và giá trị của m lần lượt là:

Đáp án B.

Bài 9 Hoà tan 5,95 gam hỗn hợp Zn, Al có tỉ lệ mol là 1 : 2 bằng dung dịch

HNO3 dư thu được 0,896 lít một sản phẩm khử X duy nhất chứa nitơ, X là:

Đáp án B.

Bài 10 A là hỗn hợp các muối: Cu(NO3)2, Fe(NO3)2, Fe(NO3)3, Mg(NO3)2, trong

đó oxi chiếm 9,6% về khối lượng Cho dung dịch KOH dư vào dung dịch chứa

50 gam muối Lọc kết tủa thu được đem nung trong chân không đến khối lượngkhông đổi thu được m gam oxít Giá trị m là:

Đáp án B.

2.4 Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục, với bản thân, đồng nghiệp và nhà trường

Đề tài của tôi đã được kiểm nghiệm trong các năm học giảng dạy lớp 11,được học sinh đồng tình và đạt được kết quả, nâng cao khả năng giải bài tập vềaxít nitric Các em hứng thú học tập hơn, ở những lớp có hướng dẫn kỹ các emhọc sinh với mức học trung bình cứng trở lên có kỹ năng giải được bài tập Cụthể ở các lớp khối 11 sau khi áp dụng sáng kiến này vào giảng dạy thì số HS hiểu và có kỹ năng giải được cơ bản các dạng toán nói trên, kết quả qua các bài kiểm tra thử như sau :

Năm

Tổngsố

Điểm 8 trở lên Điểm từ 5 đến

Sốlượng Tỷ lệ

Sốlượng Tỷ lệ

Sốlượng Tỷ lệ2015-

3 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

3.1 Kết luận

Bài tập về axít nitric là dạng bài tập luôn xuất hiện trong các kỳ thi, đặcbiệt là kỳ thi THPT Quốc Gia

Việc giảng dạy giải bài tập hoá học nói chung, hay một bài tập về axít

nitric nói riêng phụ thuộc vào nhiều yếu tố Tuy nhiên nếu chúng ta biết phânloại theo các cấp độ tư duy kết hợp, vận dụng các kiến thức và phương pháp giải

đã học nhuần nhuyễn, hợp lý sẽ đạt được hiệu quả cao

Mặc dù cố gắng tìm tòi, nghiên cứu song chắc chắn đề tài không tránhkhỏi những thiếu sót và hạn chế Tôi rất mong được sự quan tâm của tất cả cácđồng nghiệp bổ sung và góp ý cho đề tài đạt hiệu quả cao hơn Tôi xin chânthành cảm ơn

3.2 Kiến nghị

- Đề nghị các cấp lãnh đạo tạo điều kiện giúp đỡ học sinh và giáo viên cónhiều hơn nữa tài liệu sách tham khảo để giáo viên và nghiên cứu học tập nângcao kiến thức chuyên môn nghiệp vụ

- Nhà trường cần tổ chức các buổi trao đổi phương pháp giảng dạy Có tủsách lưu lại các tài liệu chuyên đề bồi dưỡng ôn tập của giáo viên hàng năm đểlàm cơ sở nghiên cứu phát triển chuyên đề

XÁC NHẬN CỦA HIỆU TRƯỞNG Thanh Hoá, ngày 10 tháng 5 năm 2017

Tôi xin cam đoan đây là SKKN củamình viết, không sao chép nội dungcủa người khác

Vũ Thị Thuỷ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Sách giáo khoa Hoá học 11 nâng cao [1]

2 Sách bài tập Hoá học 11 nâng cao.[2]

3 Đề thi Đại học, Cao đẳng của Bộ Giáo dục và Đào tạo các năm.[3]

4 Tuyển tập câu hỏi trắc nghiệm hoá học trung học phổ thông (tác giả: ĐặngThị Oanh, Đặng Xuân Thư, Phạm Đình Hiến, Nhà xuất bản giáo dục) [4]

DANH MỤC