SKKN xây DỰNG hệ THỐNG bài tập hóa học rèn LUYỆN tư DUY CHO HS lớp 11

- Tạo điều kiện để học sinh được vận dụng kiến thức hóa học để giải quyết các vấn đề thực tiễn có liên quan đến hóa học thông qua các dạng bài tập Hóa học đã được quy định trong chuẩn ki

TRUNG TÂM HỌC LIỆU HÓA HỌC TRỰC TUYẾN CHỌN LỌC-ĐẦY ĐỦ-CHẤT LƯỢNG

http://HOAHOC.edu.vn ─ http://LUUHUYNHVANLONG.com

“Học Hóa bằng sự đam mê”

Thầy LƯU HUỲNH VẠN LONG (Giảng viên Trường ĐH Thủ Dầu Một – Bình Dương)

TUYỂN CHỌN VÀ GIỚI THIỆU

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐẠT GIẢI CÁC CẤP MÔN

HÓA HỌC THPT

KHÔNG tức giận vì muốn biết thì KHÔNG gợi mở cho

KHÔNG bực vì KHÔNG hiểu rõ được thì KHÔNG bày vẽ cho

Khổng Tử

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI Đơn vị TRƯỜNG THPT TRỊ AN

-  -

Mã số………

Chuyên đề

XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC

RÈN LUYỆN NĂNG LỰC TƯ DUY

SƠ LƯỢC LÝ LỊCH KHOA HỌC

I THÔNG TIN CHUNG VỀ CÁ NHÂN

1 Họ và tên: NGÔ MINH ĐỨC

2 Ngày tháng năm sinh: 30/11/1981

8 Nhiệm vụ được giao: giảng dạy môn Hóa học, lớp 11

9 Đơn vị công tác : Trường THPT Trị An

II TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO

- Học vị : Cử nhân

- Năm nhận bằng: 2005

- Chuyên ngành đào tạo: Hóa học

III KINH NGHIỆM KHOA HỌC

- Lĩnh vực chuyên môn có kinh nghiệm: giảng dạy môn Hóa học

- Số năm kinh nghiệm: 10 năm

- Số sáng kiến kinh nghiệm đã có trong 5 năm gần đây : 2 SKKN

XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC RÈN LUYỆN NĂNG LỰC TƯ

DUY CHO HỌC SINH LỚP 11

-o0o-

I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Trong một xã hội năng động, hiện đại như hiện nay thì việc học của các em học sinh không còn đơn thuần là ghi nhớ, tiếp thu những kiến thức trong sách vở một cách thụ động mà đòi hỏi các em phải rèn luyện kỹ thuật "tư duy bậc cao": gạn lọc, phân tích, nảy sinh ý tưởng, ra quyết định, giải quyết vấn đề và lên kế hoạch Học thuộc lòng hay ghi nhớ bài học đều bị xem là "tư duy bậc thấp" Nhưng có lẽ hiện nay các chương trình giáo dục vẫn chỉ dựa trên nền tảng "tư duy bậc thấp" Kỹ thuật tư duy bậc cao đòi hỏi phải suy nghĩ sâu và rộng về một vấn đề Giống các kỹ năng khác, tư duy bậc cao đều có thể học được và với sự kiên trì rèn luyện thường xuyên thì khả năng tư duy bậc cao có thể cải thiện Trẻ sáng dạ là những em có khả năng tư duy bậc cao Các em có thể giải quyết vấn

đề, suy nghĩ sáng tạo, suy nghĩ logic, ra quyết định, luôn nảy sinh ý tưởng mới, phân tích

- xử lý thông tin, lên kế hoạch cho tương lai Sự thành công của các em sau quá trình học tập phổ thông phụ thuộc rất nhiều vào năng lực tư duy của các em, do đó một trong những thành tố tạo nên chất lượng của nền giáo dục là hình thành năng lực tư duy bậc cao cho học sinh

Đối với bộ môn Hóa học thì bài tập hóa học đóng vai trò rất quan trọng trong việc rèn luyện năng lực tư duy, năng lực sáng tạo của học sinh Vì vậy, người viết chọn chuyên đề

“ xây dựng hệthống bài tập hóa học rèn luyện năng lực tư duy cho học sinh lớp 11” làm mục tiêu nghiên cứu trong quá trình dạy học 2014-2015

II CƠSỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN

1 Xu hướng đổi mới phương pháp dạy học hiện nay đối với việc rèn luyện năng lực

tư duy của học sinh

- Tâm lý học và lý luận dạy học đã khẳng định: Con đường hiệu quả nhất để học sinh nắm vững kiến thức và phát triển tư duy là phải đưa học sinh vào vị trí chủ thể của nhận thức, thông qua hoạt động của bản thân mà chiếm lĩnh tri thức, phát triển các năng lực và hình thành nhân cách

- “Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy và học theo hướng hiện đại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng kiến thức, kỹ năng của người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghi nhớ máy móc Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến

khích tự học, tạo cơ sở để người học tự cập nhật và đổi mới tri thức, kỹ năng, phát triển

năng lực” (Nghị quyết Hội nghị Trung ương 8 khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện giáo

dục và đào tạo).

- “Tổ chức cho người học được học tập trong hoạt động và bằng hoạt động tự giác tích cực, sáng tạo, trong đó việc xây dựng phong cách học tập sáng tạo là cốt lõi của đổi mới phương pháp giáo dục nói chung và phương pháp dạy học hóa học nói riêng Phát huy tính tích cực học tập của học sinh, coi học sinh là chủ thể của quá trình học tập là phương

hướng chung cho việc đổi mới giáo dục” (Phát triển các phương pháp dạy học hóa học-

Chuyên đề cao học lý luận và phương pháp dạy học hóa học, ĐHSP Huế)

- Tạo điều kiện để học sinh được vận dụng kiến thức hóa học để giải quyết các vấn đề thực tiễn có liên quan đến hóa học thông qua các dạng bài tập Hóa học đã được quy định trong chuẩn kiến thức và kỹ năng, từ đó rèn luyện năng lực tư duy, sáng tạo cho học sinh

- Trong xu thế hiện nay, khi hình thức thi trắc nghiệm khách quan đang được áp dụng phổ biến thì năng lực tư duy của học sinh phải được vận dụng và phát triển một cách tối đa, do

đó trong quá trình dạy học người giáo viên phải chú trọng rèn luyện năng lực tư duy giải

bài tập hóa học của học sinh

2 Vai trò của bài tập hóa họctrong việc rèn luyện năng lực tư duy của học sinh

- Giải bài tập hóa học vừa có tác dụng ôn tập, củng cố kiến thức vừa có tác dụng phát triển kiến thức, phát triển năng lực tư duy và trí thông minh cho học sinh Thực chất của việc rèn luyện trí thông minh cho học sinh là bồi dưỡng năng lực tư duy linh hoạt, sáng tạo

mà bước đầu là giải các bài toán nhận thức độc lập sáng tạo

- Câu hỏi, bài tập hóa học làphươngtiệncơbản nhất đểhọc sinhtậpvận dụngkiến thứcđã học vào thực tế cuộc sống, sản xuất, biến kiến thức đã tiếp thu được thành kiến thức của chính mình

- Câu hỏi, bài tập hóa học là phương tiện để kiểm tra khả năng tư duy và sáng tạo và để đánh giá kiến thức, kỹ năng của họcsinh một cách chính xác

3 Rèn luyện năng lực tư duy của học sinh lớp 11 thông qua phương pháp sử dụng bài tập hóa họctại trường Trung học phổ thông Trị Anhiện nay

Trong quá trình giảng dạy bộ môn Hóa học lớp 11, các thầy cô ở trường Trung học phổ thông Trị An đã rèn luyện năng lực tư duy của các em học sinh bằng biện pháp sử dụng bài tập hóa họcdưới hình thức: giới thiệuhọc sinh phương pháp giải các dạng bài tập hóa học; phân tích và hướng dẫn học sinh vận dụng các phương pháp giải bài tập hóa

học:phương pháp bảo toàn electron, phương pháp bảo toàn khối lượng, phương pháp bảo toàn nguyên tố…thông qua các bài tập trong sách giáo khoa, bài tập giao về nhà Tuy nhiên hiệu quả vẫn chưa được như mong đợi do 2 nguyên nhân chủ yếu sau:

- Một bộ phận không nhỏ học sinh trường THPT Trị An mất “căn bản” trong việc giải bài tập Hóa học, nên các em rất e ngại việc giải bài tập hóa học, lâu dần các em tự ti, không

có nỗ lực cố gắng

- Thời gian dành cho luyện tập theo phân phối chương trình là không nhiều nên các thầy

cô không thể triển khai phân tích, hướng dẫn một cách chi tiết để học sinh có thể nắm vững và sử dụng thành thạo các phương pháp giải bài tập hóa học

Dựa trên cơ sở về đổi mới phương pháp giáo dục hiện nay và thực trạng rènluyện năng lực tư duy của các em học sinh lớp 11 bằng biện pháp sử dụng bài tập hóa học hiện nay ở trường Trung học phổ thông Trị An, với mong muốn góp phần nâng cao hiệu quả trong việc rèn luyện năng lực tư duy cho học sinh của bản thân và đồng nghiệp, đồng thời giúp các em học sinh có phương tiện tham khỏa để cải thiện kĩ năng giải bài tập hóa học từ đó rèn luyện năng lực tư duy, người viết xin đưa ra giải pháp: xây dựng một hệ thống các bài tậphóa học rèn luyện năng lực tư duy cho học sinh lớp 11

Trong quá trình công tác, thông qua các tiết dự giờ thành tra chuyên môn, tiết hội giảng, tiết dạy thi giáo viên giỏi của các đồng nghiệp, người viết thấy nhiều thầy cô có những phương pháp dạy học có tính hiệu quả cao trong việc rèn luyện năng lực tư duy cho học sinh, do đó người viết chỉ mongrằng giải pháp này có thể hỗ trợ phần nào đó cho các phương pháp mà các thầy cô đang sử dụng

III XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC RÈN LUYỆN NĂNG LỰC TƯ DUY CHO HỌC SINH LỚP 11

1 Phạm vi nghiên cứu

Rèn luyện năng lực tư duy của học sinh lớp 11 trường Trung học phổ thông Trị An bằng phương pháp sử dụng bài tập hóa học phần hóa học vô cơ (các chương 1, 2, 3 trong chương trình Hóa học lớp 11, Trung học phổ thông)

2 Đối tượng tác động:

- Phương pháp dạy học thông qua sử dụng bài tập hóa học

- Năng lực tư duy của học sinh lớp 11 trường Trung học phổ thông Trị An

3 Thời gian nghiên cứu: 8/2014 - 12/2014

n: là số mol của chất tan X ; C M : là nồng độ mol của dd

(mol/l hay M); V: là thể tích của dung dịch (lít)

n : số mol chất khí ; P : áp suất (atm); 1atm = 760mmHg

R = 0,082; T = 273 + toC; V : thể tích (lít)

4 Công việc của giải pháp

* Bước 1: Xây dựng hệ thống bài tập phần hóa học vô cơ (các chương 1, 2, 3 - SGK Hóa học 11, Trung học phổ thông) nhằm rèn luyện tư duy của học sinh thành hai phần

- Phần 1: trình bày các công thức tính các đại lượng hóa học, các dạng bài tập hóa học tổng quát và các phương pháp giải bài tập hóa học (có ví dụ minh họa)

- Phần 2: xây dựng hệ thống bài tập áp dụng các phương pháp giải bài tập hóa học đã trình bày ở phần 1

* Bước 2: Tổ chức thực nghiệm, kiểm tra và đánh giá hiệu quả của chuyên đề

4.1 Xây dựng hệ thống bài tập phần hóa học vô cơ (các chương 1, 2, 3 - SGK Hóa học 11, Trung học phổ thông) nhằm rèn luyện tư duy của học sinh

Phần 1

HỆ THỐNG CÔNG THỨC TÍNH CÁC ĐẠI LƯỢNG HÓA HỌC-CÁC DẠNG BÀI

TẬP HÓA HỌC -CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP HÓA HỌC

VD: Cho 200ml dd NaOH 2MnNaOH = 0,2 2 = 0,4 mol

* n =

4,22

V P

n: là số mol của khí X (mol)

V: là thể tích X ở điều kiện chuẩn (lít)

n: số mol của X ; m : khối lượng của X(g);

M : khối lượng Mol của X

2 Nồng độ phần trăm của chất tan trong dung dịch

dd X

m C

%

X dd

m m

m    gn NaOH = 3

0, 07540

m

mol

M  

3 Khối lượng của một dung dịch hoặc của chất lỏng

* m dd = V Dmdd : là khối lượng của chất lỏng X (g); V: là thể tích của chất lỏng X (ml)

D : là khối lượng riêng của chất lỏng X (g/ml)

VD : Cho 200ml dd NaOH (D =1,1g/ml)  mddNaOH = 200 1,1 = 220g

* Nếu có phản ứng: A (tan) + dd B → C(tan) + D+ E

O

O H

H

M d

6 Khối lượng mol trung bình của hỗn hợp

P 1 ; V 1 ; n 1 : áp suất, thể tích, số mol hỗn hợp khí trước phản ứng

P 2 ; V 2 ; n 2 : áp suất, thể tích, số mol hỗn hợp khí sau phản ứng

II MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP HÓA HỌC CƠ BẢN

1 Phản ứng xảy ra hoàn toàn ( hiệu suất phản ứng là 100%)

a) Dạng 1 : Cho biết lượng các chất tham gia phản ứng, yêu cầu tính các đại lượng (số mol ;khối lượng;thể tích…) của sản phẩm thuđược sau pứ

- Dạng này thường có 5 bước giải :

Bước 1 : Viết và cân bằng các pt pứ

Bước 2 : Tính số mol của các chất tham gia pứ

Bước 3 : Xác định chất tham gia sẽ bị pứ hết

Bước 4 : Theo ptpứ, từ số mol pứ của chất tham gia hết suy ra số mol của chất sản phẩm cần tính

Bước 5 : Dùng các công thứctính đại lượng hóa học mà bài yêu cầu

- Để tính được lượng sản phẩm thu được, cần phải xác định chất tham gia sẽ bị phản ứng hết nên có thể chia dạng này thành 2 trường hợp :

 Trường hợp 1 : Nếu từ giả thiếtbài toán tính được số mol của các chất tham gia phản

ứng thìta xác định chất tham gia phản ứng hết bằng phương pháp sau :

a

m <

b n

a

m >

b n

A và B pứ vừa đủ hết A là chất pứ hết ; B là chất còn dư B là chất pứ hết ; A là chất còn dư.

VD : Cho 8,1g bột Al vào bình đựng 200ml dd HCl 3M Sau khi pứ hoàn toàn, tính thể tích khí thu được ở đkc (Al= 27)

* Bước 1 : 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2

* Bước 2 : 8,1

0,3 27

 Trường hợp 2 : Nếu không tính được số mol của các chất tham gia phản ứng thì ta

phân tích giả thiết về mặt hóa học để xác định chất tham gia phản ứng hết

VD : Cho m(g) Ca tác dụng với 500ml dd HCl 1M, pứ hoàn toàn thì thu được V lít khí H2

(đkc).Để trung hòa dung dịch sau phản ứng cần dùng 200ml dd NaOH 1M.Tính giá trị

* Bước 2 : nHCl ban đầu = 0,5.1 = 0,5 mol ; nNaOH = 0,2.1 = 0,2 mol

* Bước 3: Để trung hòa dd thu được sau (1) thì phải dùng dd bazơ dd thu được sau (1) phải có chứa axitsau (1) Ca hết,HCl còn dư

* Bước 4: Dù ở (1) Ca hết, nhưng do không có dữ liệu để tính được số mol của Ca nên phải tìm số mol phản ứng của HCl ở (1) để suy ra số mol của H2 theo pt pứ (1)

Ở (2) thì NaOH và HClcòn dư phản ứng vừa đủ với nhau (trung hòa)

nNaOH = 0,2 nên từ (2)  nHCl (2) = 0,2 mol nHCl (1) = 0,5- 0,2 mol = 0,3mol

* Bước 5: Từ (1) nH 2= 0,15 mol VH 2= 0,15 22,4 = 3,36 lít

Kết luận:Để có thể giải được dạng bài toán này, học sinh cần:

- Lập đượccác phương trình hóa học

- Xác định được chất phản ứng hết

- Nắm vững các công thức tính các đại lượng hóa học

b) Dạng 2 : Cho biết lượng các sản phẩm thuđược sau phản ứng,yêu cầu tính các đại lượng (số mol ;khối lượng; thể tích…) củachất tham gia phản ứng

Bước 1 : Viết pt pứ và cân bằng các pt pứ

Bước 2 : Tính số mol của các chất sản phẩm thu được sau pứ

Bước 3 : Theo ptpứ, từ số mol của chất sản phẩm suy ra số mol của chất tham gia pứ

Bước 4 : Dùng các công thức tính ra đại lượng hóa học bài yêu cầu

VD 1: Cho m(gam) Na2CO3 pứ vừa đủ với 73gam dd HCl C% thì thu được 3,36 lít khí (đkc).Tính giá trị của m và C% (Na = 23; C = 12; O =16; Cl =35,5)

X là chất sẽ pứ hết khi H = 100%

lpứ : số mol(hoặc khối lượng,thể tích) của Xđã bị pứ để tạo thành sản phẩm

lbđ : số mol(hoặc khối lượng,thể tích) Xcần lấy hoặc đã cho lúc ban đầu

suất bài cho

m

VD 2: Thực hiện phản ứng khử hoàn toàn m(gam) Fe2O3thành Fe bằng khí CO rồi cho khí CO2 thoát ra vào dd Ca(OH)2 dư thì thu được 15gam kết tủa.Tính giá trị của m

(Fe =56; Ca=40; C=12;O=16)

* Bước 1 : Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2 (1)

Kết luận : Để có thể giải được dạng bài toán này, học sinh cần:

- Lập được các phương trình hóa học

- Biết dựa vào ptpứ suy ra số mol chất tham gia phản ứng cần tìm theo tỉ lệ phản ứng

- Nắm vững các công thức tính các đại lượng hóa học

2 Phản ứng xảy ra không hoàn toàn ( H < 100%)

Hiệu suất của một phản ứng đươc tính theo 1 trong 2 công thức sau:

 Dạng 1: Cho lượng ban đầu của các chất tham gia pứ và hiệu suất pứ, yêu cầutính lượng sản phẩm thực tế thu được

Bước 1 : Viết pt pứ và cân bằng pt pứ

Bước 2 : Tính số mol của các chất tham gia pứ

Bước 3 : Xác định chất tham gia sẽ pứ hết khi H=100%

Bước 4 : Theo ptpứ, từ số mol của chất tham gia pứ hết suy ra số mol của chất sản

phẩm cần tính

Bước 5 : Dùng công thức tính ra lượng sản phẩm thu được theo lý thuyết

Bước 6: Dùng công thức (1)tính lượng sản phẩm thực tế thu được mà bài yêu cầu

Kết luận:Cách giải tương tự dạng1 của phản ứng hoàn toàn, chỉ thêm bước thứ 6

VD 1: Cho 8,1gam Al pứ với 13,44 lít khí O2 (đkc) Biết hiệu suất pứ là 60%, tính lượng

Al2O3 thu được.(Al = 27)

 K2MnO4 + MnO2 + O2

0,2 mol 0,1mol

100  lít

 Dạng 2: Cho lượng sản phẩm thực tế thu được và hiệu suất pứ, yêu cầu tính lượng ban đầu cần lấy của các chất tham gia pứ

Bước 1 : Viết pt pứ và cân bằng pt pứ

Bước 2 : Tính số mol của các chất sản phẩm thu được sau pứ

Bước 3 : Theo pt pứ, từ số mol của chất sản phẩm suy ra số mol pứ của chất tham gia

Bước 4 : Dùng công thức tính ra lượng phản ứng của chất tham gia pứ

Bước 5: Dùng công thức (2) tính lượng ban đầu cần lấy của các chất tham gia pứ mà

.100 100

Kết luận:Cách giải tương tự dạng 2 của phản ứng hoàn toàn, chỉ thêm bước thứ 5

VD: Cho m(gam) Al pứ với V lít khí O2 (đkc)thu được 20,4gamAl2O3 Biết hiệu suất pứ

là 60%, tính m và V (Al=27)

pứ:0,4 mol 0,3 mol 0,2 mol

Bước 1 : Viết pt pứ và cân bằng pt pứ

Bước 2 : Tính số mol ban đầu của các chất tham gia pứ và số mol của chất sản phẩm thu được sau pứ

Bước 3 : Biện luận để xác định khi H = 100%

Bước 4 : Theo pt pứ, từ số mol của chất tham gia sẽ pứ hết suy ra số mol chất sản phẩm (số mol này là số mol lý thuyết)

SP lýthuyÕt

n

.100n

* Có thể giải dạng này theo công thức H = pø

VD: Cho 8,1gam Al pứ với 13,44 lít khí O2 (đkc)thu được 9,18g Al2O3 Tính hiệu suất của phản ứng.(Al= 27)

 Cách 1

nAlban đầu = 0,3 mol ; nO2 = 0,6 mol; nAl2O3 thực tế thu được = 0,09 mol

Al pứ hếtnên: 4Al + 3O2 → 2Al2O3

0,3 0,15 mol (số mol lý thuyết)

III MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP HÓA HỌC

1 Phương pháp suy luận số moltheo phương trình phản ứng

* Ứng dụng : là phương pháp cơ bản để tìm số mol của các chất

* Cách thực hiện : dựa vào từng phương trình phản ứng, từ số mol phản ứng của chất

tham gia phản ứng hết hoặc số mol của sản phẩm thu được ta suy ra số mol của các chất cần tìm theo tỉ lệ mol phản ứng

VD 1: Cho 4,8 gam Mg vào 150ml dung dịch HCl 2M, sau phản ứng hoàn toàn thì thu được V lít khí (đkc) Tính giá trị của V (Mg = 24)

Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2+ 2NO2+ 2H2O (1)

0,10,40,2mol

CuO + 2HNO3 → Cu(NO3)2 + H2O (2)

0,15 mol 0,3 mol

nNO 2 = 0,2 mol, theo (1) ta có: nHNO3 (1) = 0,4 ; nCu = 0,1mCu = 0,1.64= 6,4g

 mCuO = 18,4 -6,4 = 12g nCuO = 12: 80 = 0,15 mol

Theo (2) ta có nHNO3 (2) = 0,3 mol

Vậy : nHNO3 ban đầu = 0,4 + 0,3 = 0,7 mol Vdd HNO3=

* Ứng dụng : được dùng để tìm số mol của 1 hay nhiều chất, do đó đây là phương pháp

giải đặc trưng cho bài toán hỗn hợp nhiều chất

- Giải phương trình hoặc hệ phương trình để tìm các ẩn số phụ

VD 1: Hòa tan hết 13,7gam hỗn hợp X gồm Al và Fe trong dung dịch HCl thu được 12,32 lít khí (đkc).(Al =27; Fe =56)

a) Tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp X

b)Tính % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp X

2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2Fe + 2HCl → FeCl2 + H2

x mol 3x/2y mol y

 2CuO + 4NO2 + O2

x mol 2x x/ 2

nhh khí sau pứ = 5,6/22,4 = 0,25 mol nNO2 +nO2= 0,25 mol

ptpứ 2x+ x/2 = 0,25 mol x = 0,1 mol mCu (NO3)2= 0,1 188= 18,8g

3 Phương pháp tỉ lệ khối lượng

* Ứng dụng : được dùng để tính khối lượng (m); hoặc tính khối lượng mol phân tử (M)

của các chất thường dùng trong các dạng bài tập điều chế, sản xuất , xác định nguyên

VD2: Cho 12,8gam kim loại R (chỉ có hóa trị 2) tác dụng với O2 (dư),pứ hoàn toàn thì thu

được 16 gam oxit.Xác định R

a.M A m C = p.M C m A

2R + O2 → 2 RO

2.MR 2.(MR+ 16)  2.M R 16 = 12,8 2.(MR+ 16)

12,8(g) 16(g)  M R = 64 R là kim loại Cu

4 Phương pháp bảo toàn electron

Trong phản ứng oxi hóa khử, xảy ra quá trình nhường và nhậnelectron nên số e nhường

* Cách thực hiện:

- Lập sơ đồ của quá trình chuyển hóa của các chất

- Dựa vào sơ đồ, xác định các nguyên tố bị thay đổi số oxi hóa, biểu diễn phương trình nhường nhận e của các nguyên tố đó

- Đặt ẩn số phụ là số mol các chất cần tìm trong phương trình nhường nhận e Tính số mol e nhường, số mol e nhận theo ẩn số phụ

- Dựa vào các giả thiết của bài toán, lập ra các phương trình đại số khác

- Giải hệ tất cả các phương trình đại số đã lập, tìm ra ẩn số phụ

* Ứng dụng : dùng đểlập phương trình liên hệ giữa số mol của chất khử và số mol của

chất oxi hóa thường được dùng để tìm số mol của các chất trong bài tập xảy ra pứ

* Kiến thức liên quan:

 Kim loại tác dụng axit HNO 3 , H 2 SO 4 đặc

 hóa trị số mol KL = số e nhận số mol sản phẩm khử (1)

(thu gọn của bảo toàn e)

VD1 :Hòa tan hoàn hỗn hợp gồm 0,1 mol Fe; 0,3 mol Cu; 0,15 mol Ag trong dd

HNO3loãng dư thì thu được V lít khí NO (đkc) (NO là sản phẩm khử duy nhất của pứ).Tính giá trị của V và tổng khối lượng muối thu được

* Cách giải thông thường: viết và cân bằng pt pứ, dựa vào ptpứ suy ra số mol của NO

* Cách giải dùng định luật bảo toàn elelctron theo công thức:

* Cách giải thông thường: viết và cân bằng ptpứ, lập hệ giải

Mg + 2H2SO4 → MgSO4 + SO2 + 2H2O ; 2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3+ 3SO2 + 6H2O

x molx y mol 3y/2

nSO2 = 0,4 mol ; ptpứ  x + 3y/2 = nSO2 x+3y/2 = 0,4 mol (1)

+4

(1) và (2) x = 0,1; y = 0,2 %mMg=2,4.100 17,65%

13,6  ; %mFe = 82,35%

* Cách giải dùng định luật bảo toàn elelctron

Sơ đồ phản ứng : {Mg, Fe} + H2SO4 dư→ MgSO4 + Fe2(SO4)3+ SO2 + 2H2O

Dựa vào sơ đồ pứ ta thấy có sự thay đổi số oxh của 3 nguyên tố :Mg ; Fe ; S

hóa trị số mol KL= số e nhận số mol sản phẩm khử2.n Mg +3.n Fe =2.nSO 22x + 3y = 0,8

VD3:Hòa tan hoàn toàn m(gam) Al trong dd HNO3 dư thì thu được thu được hỗn hợp sản phẩm khử X gồm 0,1 mol NO; 0,1 mol N2 và 0,2 mol NO2 Tính giá trị của m.(Al = 27) PTPỨ : Al + HNO3→ Al(NO3)3 + NO + N2+ NO2+ H2O

Quá trình nhường e : Al → Al+3 + 3e

x mol 3x

Quá trình nhận e: HNO3 + 3e → NO ; 2HNO3 + 2.5e → N2 ; HNO3 + 1e → NO2

0,3 0,1 1 0,1 0,2 0,2 Định luật bảo toàn elelctron 3x = 0,3 + 1+ 0,2 x = 0,5  mAl =0,5 27=13,5g

Hoặc dùng định luật bảo toàn elelctron ở dạng công thức:

hóa trị số mol KL= số e nhận số mol sản phẩm khử

 3 n Al = 3 n NO +10 n N 2 + 1 n NO2  3 n Al = 3 0,1 + 10.0,1 + 1 0,2 n Al = 0,5 mol

VD4: Hỗn hợp X gồm Al, Mg, Zn,Cu

Thí nghiệm 1: Oxi hóa hết m(g) X thành oxit cần vừa đủ 3,36 lít O2 (đkc)

Thí nghiệm 2: Cho m(g) hh X tác dụng hết với dd HNO3 loãng thì thu được sản phẩm khử duy nhất là NO.Tính thể tích của NO (đkc)

Vì lượng kim loại ở 2 thí nghiệm là bằng nhau (đều là m gam) nên tổng số mol e nhường

ở 2 thí nghiệm cũng bằng nhau  tổng số mol e nhận ở 2 thí nghiệm cũng bằng nhau

 0,6 = 3x  x = 0,2 mol  VNO = 0,2 22,4 = 4,48 lít

VD5: Trộn 5,6 gam bột sắt với 2,4 gam bột lưu huỳnh rồi nung nóng (trong điều kiện

không có không khí), thu được hỗn hợp rắn M Cho M tác dụng với lượng dư dung dịch HCl, giải phóng hỗn hợp khí X và còn lại một phần không tan G Để đốt cháy hoàn toàn

X và G cần vừa đủ V lít khí O2 (ở đktc) Tính giá trị của V

Sơ đồ phản ứng:

FeS khí X: H2S ; H2

2 + O

đồ phản ứng thì phải nắm vững tính chất hóa học của các chất mà bài toán đề cập

{trong phương trình thu gọn, hệ số của

NO 2 phải là 2 để số N ở 2 vế là bằng nhau}

{trong phương trình thu gọn, hệ số của

Fe phải là 2 để số Fe ở 2 vế là bằng nhau}

5 Phương pháp bảo toàn nguyên tố

Trong các phản ứng , các nguyên tố chỉ chuyển từ chất này sang chất khác nên :

số mol của nguyên tố X trước phản ứng = số mol của X sau phản ứng

*Cách thực hiện:

- Lập sơ đồ phản ứng của các chất để thấy sự chuyển hóa của nguyên tố chính

- Viết phương trình thu gọn biểu diễn sự chuyển hóa của nguyên tố chính (chú ý cân bằng)

* Ứng Dụng : dùng trong dạng bài tập có sự chuyển hóa của mộtnguyên tố qua nhiều

phản ứng; bài tập điều chế và sản xuất các chất

VD1 : Nếu dùng 8,96 lít khí N2 thì người ta có thể điều chế được bao nhiêu lít khí NO2

theo sơ đồ : N2 →NH3 →NO→ NO2.Các thể tích đo ở đkc và hiệu suất quá trình điều chế

là 100%

* Cách giải thông thường * Cách giải dùng định luật bảo toàn nguyên tố

N2 + 3H2 → 2NH3 Nguyên tố N chuyển từ N 2 sang NO 2 nên ta có thể

0,4 mol0,8 molviết pt thu gọn : N2→ 2NO2

VD2 : Cho 5,6g Fe tác dụng với dd HCl vừa đủ thì thu được dd X, cho dd X tác dụng với

dd NaOH dư thì thu được kết tủa, nung toàn bộ lượng kết tủa này trong không khí đến

khi khối lượng chất rắn là không đổi thì thu được m(g) chất rắn Tính m (Fe=56)

* Cách giải thông thường * Cách giải dùng định luật bảo toàn nguyên tố

VD3: Dẫn từ từ V lít khí CO (ở đktc) đi qua một ống sứ đựng lượng dư hỗn hợp rắn gồm CuO, Fe2O3 (ở nhiệt độ cao) Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được khí X Dẫn toàn bộ khí X ở trên vào lượng dư dung dịch Ca(OH)2 thì tạo thành 4 gam kết tủa Tìm giá trị của V

Sơ đồ phản ứng: oxit Ca(OH) d­ 2

CO CO  CaCO

Ta có: n C trước pứ = n CO ; n C sau pứ = n CaCO 3

VD4: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,1 mol FeS và 0,15 mol CuFeS2 trong dung dịch HNO3 dư thu được dung dịch X và khí NO duy nhất Cho X tác dụng dung dịch BaCl2 dư thì thu được m gam kết tủa.Tính giá trị của m

Vì dd X tác dụng dd BaCl2 tạo kết tủa nên dd X có chứa SO4

2-Sơ đồ phản ứng: {FeS, CuFeS2}  HNO 3

Kết luận : để sử dụng được phương pháp này cần phải xác định được các ptpứ xảy ra, từ

đó biết sự chuyển hóa của nguyên tố chính để viết phương trình thu gọn Khi viết phương trình thu gọn phải cân bằng nguyên tố chính ở hai vế

6 Phương pháp đường chéo

* Ứng Dụng :lập tỉ lệ mol (hoặc tỉ lệ thể tích) của 2 chất A và B trong một hỗn hợp

M M

(1) và (2)  a = 0,4 ; b = 0,2

VD 1 :Có 13,44 lít hỗn hợp X (đkc) gồm O2 và CO2 X có tỉ khối so với H2 là 18 Tính số mol mỗi chất trong X.(C =12 ; O =16)

7.Phương pháp bảo toàn khối lượng

Định luật bảo toàn khối lượng: tổng khối lượng các chất trước phản ứng = tổng khối lượng các chất sau phản ứng

-Tìm số mol của một số chất trong phương trình

- Dùng công thức (1) tính khối lượng của chất hoặc hỗn hợp bài toán yêu cầu

* Một số công thức liên quan: m oxit kim loại = m KL + m O ; m muối = m KL + m gốc axit

{trong phương trình (1)

hệ số HCl phải là 2 để

số H ở 2 vế là bằng nhau}

VD1:Khử hoàn toàn 17,6g hỗn hợp gồm FeO; Fe3O4 ; Fe2O3 ; CuO cần vừa đủ 2,24 lít

khí CO (đkc).Tính khối lượng hỗn hợp rắn thu được sau phản ứng

 17,6 + (0,1 28) = m hh rắn + (0,1 44) m hh rắn = 16g

VD2: Hòa tan 6,6gam hỗn hợp gồm Mg, Al bằng một lượng vừa đủ dung dịch HCl thì thu

được 7,84 lít khí (đktc) và dung dịch X Cô cạn dung dịch X thu được m(gam) hỗn hợp muối Tính giá trị của m.(Mg =24; Al =27)

PTTQ: hỗn hợp KL + 2HCl hỗn hợp muối + H2 (1)

0,7 mol0,35mol

Theo định luật bảo toàn khối lượng : mhh KL + mHCl = mhh muối + mH2

 6,6 + (0,7 36,5) = m hh muối + (0,35.2) m hh muối = 31,45g

VD3: Oxi hóa hoàn toàn 28,6 gam hỗn hợp X gồm Mg, Al, Zn trong oxi dư thu được 44,6

gam hỗn hợp oxitY, hòa tan hết Y trong dung dịch HCl dư thì thu được dung dịch Z Tính lượng muối có trong dung dịch Z

PTTQ: hh oxit + HCl muối Cl- + H2O  Otrong oxit + 2H H2O (*)

mO = moxit-mKL = 44,6-28,6= 16 nO= 16:16 =1 mol

Theo (*) ta có: nH= 2nO= 2.1= 2 mol nCl= nHCl=nH =2 mol

mmuối = mKL + mCl = 28,6 + 2.35,5 = 99,6 gam

Kết luận : để sử dụng được phương pháp này cần phải hiểu được bản chất của các phản

ứng xảy ra, từ đó lập phương trình dạng thu gọn, hoặc phương trình tổng quát.

{không cần phải cân bằng phương trình vì số C ở 2 vế đã bằng nhau}

8 Phương pháp bảo toàn điện tích

Trong dung dịch chất điện li : ∑ số điện tích (+) = ∑ số điện tích (-)

∑ (số mol điện tích) = 0

VD1:Dung dịch A có chứa a mol Cu2+, b mol Al3+, c mol SO42-, d mol NO3- .Lập biểu thức quan hệ giữa a,b,c,d

∑ (số mol điện tích) = 0a.2 + b.3 + c.(-2) + d.(-1) = 0 2a + 3b = 2c + d

VD2:Trong một dd A chứa : 0,1 mol Al3+ ; x mol Na+ ; 0,3 mol Cl- ; 0,2 mol SO42-

a) Tính giá trị của x

b) Tính khối lượng muối khan thu được khi cô cạn dd A

Theo ĐLBTĐT ta có: 0,1 3 + x 1 + 0,3.(-1) + 0,2 (-2) = 0 x = 0,4

mmuối =∑mion= 0,1.27 + 0,4.23 + 0,3.35,5 + 0,2.96 = 41,75 gam

VD3:Trong một dd A chứa 0,2 mol Fe2+ ; x mol K+ ; 0,1 mol NO3- ; y mol SO42-.Khi cô cạn dd A thì thu được 57,9 gam muối khan.Tính giá trị của x và y

Xét hỗn hợp Xgồm 2 chất A (a mol) và B (b mol) (MA<MB) thì khối lượng mol trung bình của hỗn hợp X là M: A B

VD1:Hòa tan hết 5,26g hỗn hợp hai kim loại kiềm liên tiếp nhau trong nhóm IA vào nước

thì thu được 5,6 lít khí (đkc).Xác định hai kim loại kiềm đó (Li = 7 ; Na = 23; K = 39; Rb

= 85; Cs = 133)

Đặt công thức trung bình của hai kim loại kiềm trên là M

2M + 2H2O → 2MOH + H2

 M = 5,26 : 0,5 = 10,52  hai kim loại kiềm là Li (7) và Na (23)

VD2:Hoà tan 16,8 gam hỗn hợp gồm 2 muối cacbonat và sunfit của cùng một kim loại

kiềm R vào dung dịchHCl dư thu được 3,36 lít hỗn hợp khí (đktc) Xác định R

10 Phương pháp dùng phương trình ion rút gọn

Phương trình hóa học thường được viết dưới hai dạng là phương trình hóa học ở dạng phân tử và dạng ion thu gọn Trong dung dịch chất điện li, các phân tử đã phân li thành các ion nên phản ứng giữa các dung dịch của các chất điện li thực chất là phản ứng giữa các ion, do đó phương trình ion thu gọnthể hiện được đúng bản chất của phản ứng hóa học Phương trình ion thu gọn giúp giải nhanh rất nhiều dạng bài tập khó hoặc không thể giải theo các phương trình hóa học ở dạng phân tử

VD1: Trộn 100ml dung dịch (gồm Ba(OH)20,1M và NaOH 0,1M) với 400ml dung dịch (gồm H2SO40,0375M và HCl 0,0125M), thu được dung dịch X Tính giá trị pH của dung dịch X

Khi trộn hỗn hợp dd bazơ với hỗn hợp dd axit ta có phương trình ion:

H+ + OH-→ H2O