Kinh nghiệm dạy học học sinh lớp 12 giải một số bài tập trắc nghiệm đồ thị dạng CO2, muối nhôm tác dụng với dung dịch kiềm

Lí do chọn đề tài Những năm gần đây, Bài tập trắc nghiệm hóa học dạng đồ thị đã bắt gặp rất nhiều trong đề thi tuyển sinh ĐH –CĐ nay gọi là đề thi THPTQG, trong đề minh họa thi THPTQG củ

1 MỞ ĐẦU

1.1 Lí do chọn đề tài

Những năm gần đây, Bài tập trắc nghiệm hóa học dạng đồ thị đã bắt gặp rất nhiều trong đề thi tuyển sinh ĐH –CĐ (nay gọi là đề thi THPTQG), trong đề minh họa thi THPTQG của Bộ GD và ĐT, trong các đề thi thử THPTQG của các trường phổ thông, các trường chuyên trong cả nước Mặc dù phương pháp

đồ thị và các dạng bài tập đồ thị không mới nhưng chúng đã gây khó khăn cho rất nhiều học sinh Đặc biệt là những bài tập đề biểu diễn dữ liệu, số liệu dưới dạng đồ thị Phần lớn học sinh cho rằng đây là dạng bài tập trắc nghiệm “ mới

và khó”, nên không biết cách vận dụng những kiến thức đã học vào giải bài tập

Qua quá trình giảng dạy trên lớp, tôi không ngừng tìm hiểu và nắm bắt

tâm tư của học sinh Ở một số lớp tôi giảng dạy, tôi đã đặt câu hỏi: “ Nếu gặp bài tập trắc nghiệm đồ thị thì em giải quyết như thế nào?” Khoảng 90% số học sinh được hỏi không ngần ngại trả lời: “ Em sẽ bỏ qua không làm ạ!” hoặc “

Em chọn khoanh đáp án ngẫu nhiên thôi” Điều đó làm bản thân tôi luôn trăn trở tìm lời giải đáp cho câu hỏi: “ Làm thế nào để tháo gỡ những khó khăn trong việc học bài tập trắc nghiệm đồ thị của học sinh?”, “ Làm thế nào để nâng cao hiệu quả học tập của các em?”.

Xuất phát từ yêu cầu dạy và học môn Hóa học tại trường THPT Triệu Sơn 3 hiện nay, không ngừng đổi mới phương pháp dạy và học Là một giáo

viên giảng dạy môn Hóa học, tôi luôn cố gắng nghiên cứu, tìm tòi kiến thức, kinh nghiệm giảng dạy của đồng nghiệp nhằm cùng học sinh giải quyết những vướng mắc trong học tập môn Hóa học của các em Trong quá trình dạy học sinh, tôi bắt gặp nhiều bài trắc nghiệm đồ thị Thường gặp nhất là bài tập trắc nghiệm đồ thị dạng CO2 (hoặc SO2), muối nhôm tác dụng với dung dịch kiềm Các em học sinh hoàn toàn thấy bế tắc không tìm ra cách giải quyết dù đã được học phương pháp giải nhanh bài tập như phương pháp đồ thị Trăn trở về vấn đề trên tôi nghiên cứu tìm tòi, và dựa vào kinh nghiệm giảng dạy của bản thân

mạnh dạn đưa ra đề tài: “ KINH NGHIỆM DẠY HỌC SINH LỚP 12 GIẢI MỘT SỐ BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM ĐỒ THỊ DẠNG CO 2 , MUỐI NHÔM TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH KIỀM ” mong các đồng nghiệp cùng tham

khảo và góp ý

1.2 Mục đích nghiên cứu

* Đối với tác giả của đề tài: Qua quá trình nghiên cứu và viết đề tài sáng kiến kinh nghiệm tôi đã giải tỏa được các vướng mắc mà trước đây khi dạy học sinh những bài tập trắc nghiệm Hóa học có đồ thị tôi gặp phải, đặc biệt là học sinh lớp 12 ôn thi THPT Quốc gia Từ đó bản thân đã không ngừng bồi dưỡng nâng cao chuyên môn nghiệp vụ, tạo niềm tin cho đồng nghiệp và học sinh

* Đối với đồng nghiệp và học sinh tại trường THPT Triệu Sơn 3

- Đối với đồng nghiệp: Đề tài sáng kiến kinh nghiệm này là tài liệu để cácđồng nghiệp tham khảo khi hướng dẫn học sinh học ôn tập kiến thức nhằm nâng cao chất lượng giảng dạy

- Đối với học sinh khi được triển khai áp dụng: Học sinh biết vận dụng nội dung đề tài một cách tư duy, sáng tạo giải quyết được phần lớn các bài tập trắc nghiệm đồ thị Qua đó, giúp học sinh nâng cao chất lượng và hứng thú học tập môn Hóa học.

1.3 Đối tượng nghiên cứu của đề tài

- Đề tài khảo sát, đánh giá được thực trạng việc học tập của học sinh một

số lớp được chọn làm đối tượng nghiên cứu trước và sau tác động

- Đề tài đưa ra được kinh nghiệm của tác giả về giải pháp cụ thể trong giảng dạy hướng dẫn học sinh giải một số bài tập trắc nghiệm đồ thị dạng CO2 (hoặc SO2), muối nhôm tác dụng với dung dịch kiềm

- Đề tài đưa ra được hệ thống một số bài tập trắc nghiệm tương tự có đáp

số làm tài liệu phục vụ cho quá trình dạy học, ôn tập kiến thức thi THPT Quốc gia cho giáo viên và học sinh tại trường THPT Triệu Sơn 3

1.4 Phương pháp nghiên cứu của đề tài

- Phương pháp nghiên cứu xây dựng cơ sở lý thuyết: Tìm đọc, nghiên cứu, phân tích các tài liệu liên quan Rút kinh nghiệm trong thực tế giảng dạy

Từ đó xây dựng cơ sở lí luận của đề tài

- Phương pháp điều tra khảo sát thực tế, thu thập thông tin: Tiến hành kiểm tra chất lượng học sinh trước và sau tác động (ở cả lớp thực nghiệm và lớp đối chứng)

- Phương pháp thống kê, xử lý số liệu: Sử dụng phương pháp thống kê để

xử lý số liệu So sánh kết quả thu thập được ở lớp thực nghiệm và lớp đối chứng

Sử dụng các công thức tính toán trên phần mền excel để xử lý số liệu

2 NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

2.1 Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm

Trong quá trình dạy học và ôn thi THPT Quốc gia cho học sinh lớp 12, tôinhận thấy dạng bài tập trắc nghiệm đồ thị gặp nhiều ở các đề thi thử THPT Quốcgia và gây khó khăn cho học sinh Sau khi tìm đọc tham khảo các tài liệu,

nghiên cứu tìm tòi kiến thức và đổi mới cách dạy, tôi dạy thực nghiệm ở lớp 12B5 nhận thấy hiệu quả học tập của các em tăng lên đáng kể Trong đó tài liệu

“ Giải bài tập hóa học bằng phương pháp đồ thị” của giáo viên: Kim Văn Bính –Trường THPT Yên Lạc – là tài liệu về phương pháp đồ thị mà tôi thấy tâm đắc nhất Tuy nhiên, phương pháp giải các bài toán trong tài liệu vẫn chưa cụ thể đi

sâu vào dạng bài tập trắc nghiệm đề biểu diễn dữ liệu, số liệu dưới dạng đồ thị

Đây là dạng bài tập trắc nghiệm đồ thị mà học sinh cho là mới, lạ nên thường lúng túng không tìm ra phương hướng giải quyết vấn đề Từ cơ sở đó thôi thúc tôi viết sáng kiến kinh nghiệm Tôi sử dụng các ví dụ chọn lọc trong các tài liệu trên internet,trích bài tập trong tài liệu của giáo viên Kim Văn Bính – Trường THPT Yên Lạc, trích trong các đề thi thử THPTQG của các trường phổ thông vàtrường chuyên trong nước và hướng dẫn học sinh giải theo kinh nghiệm đã đúc rút được của bản thân, chủ yếu theo 2 bước: Bước 1 hướng dẫn học sinh nhận biết và phân tích tốt dáng đồ thị tương ứng với dạng bài tập hóa học Bước 2 hướng dẫn các em giải dựa vào dáng đồ thị hoặc vận dụng công thức tính nhanh

để giải Việc nhận dạng, phân tích dáng đồ thị là điểm mấu chốt để giải quyết bài toán dễ dàng Học sinh các lớp 12 tôi trực tiếp giảng dạy hứng thú hơn khi gặp bài tập trắc nghiệm về đồ thị, đa số các em có thể giải quyết được các bài tập trắc nghiệm về đồ thị ở các mức độ kiến thức từ nhận biết  thông hiểu  vận dụng, một số em có học lực khá, giỏi có thể tư duy sáng tạo giải quyết được những bài tập trắc nghiệm đồ thị ở mức độ kiến thức vận dụng cao Như vậy, viết đề tài sáng kiến kinh nghiệm này tôi đã tìm ra cách khắc phục được khó khăn khi dạy học sinh bài tập trắc nghiệm đồ thị

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

Do những năm gần đây đề thi THPT Quốc gia có sử dụng nhiều bài tập trắcnghiệm đồ thị Với dạng câu hỏi này tôi thấy học sinh gặp nhiều khó khăn vì các

em ít được luyện bài tập sử dụng đồ thị Hơn nữa phương pháp đồ thị giải bài tập trắc nghiệm không phải là một phương pháp giải mới và xa lạ với nhiều giáoviên nhưng số lượng tài liệu tham khảo chuyên viết về đồ thị khá hạn chế và chưa đầy đủ Đặc biệt một số bài tập trắc nghiệm đề biểu diễn dữ liệu, số liệu dưới dạng đồ thị thì học sinh khá lúng túng quên mất bản chất của bài toán nên không tìm ra kết quả chính xác Thường gặp nhất là bài tập trắc nghiệm về CO2 (hoặc SO2), muối nhôm tác dụng với dung dịch kiềm

Từ thực trạng nêu trên cho thấy

Người dạy cần tìm hiểu kiến thức, đúc rút kinh nghiệm giảng dạy để tìm ra phương pháp dạy học nhằm giúp các em khắc phục các khó khăn trên Trăn trở vấn đề này nên tôi đã viết đề tài sáng kiến kinh nghiệm Hi vọng đề tài này là một tài liệu tham khảo hữu ích và bổ ích cho các em học sinh và đồng nghiệp

Để có cơ sở đánh giá về hiệu quả của việc áp dụng đề tài vào thực tế dạy học, tôi chọn 2 lớp nguyên vẹn của trường THPT Triệu Sơn 3, cụ thể:

- Lớp đối chứng: + Lớp 12B6 (Năm học 2016 -2017)

- Lớp thực nghiệm: + Lớp 12B5 (Năm học 2016 -2017)

Trong quá trình giàng dạy, ở hai lớp 12 trên tôi nhận thấy khi gặp các dạng bài tập trắc nghiệm đồ thị, đa số học sinh của cả 2 lớp 12B5 và 12B6 đều không giải quyết được Mặt khác, hai lớp được chọn tham gia nghiên cứu cho đề tài có

nhiều điểm tương đồng về khả năng nhận thức, tỉ lệ giới tính, dân tộc, về ý thức học tập và về năng lực học tập môn Hóa học.

Sử dụng kết quả bài kiểm tra học kì I môn Hóa học năm học 2016 -2017 làm bài kiểm tra trước tác động Kết quả cho thấy điểm trung bình của hai lớp 12B5 và 12B6 có sự khác nhau Trong đó điểm TBC của lớp thực nghiệm 12B5

là 6,3; điểm TBC của lớp đối chứng 12B6 là 6,0 Tôi dùng phép kiểm chứng Test độc lập để kiểm chứng sự chênh lệch giữa điểm số trung bình môn của 2 lớp trước khi tác động Kết quả tính p= 0,19171 > 0,05=> sự chênh lệch điểm sốtrung bình của hai lớp thực nghiệm và lớp đối chứng là không có ý nghĩa, hai lớp được coi là tương đương

T-2.3 Giải pháp và tổ chức thực hiện đề tài

Tôi chọn lớp 12B5 là lớp thực nghiệm, lớp 12B6 là lớp đối chứng Ở lớp đối chứng tôi hướng dẫn học sinh tự tìm hiểu nghiên cứu tài liệu về bài tập trắc

nghiệm đồ thị Ở lớp thực nghiệm, tôi dạy thực nghiệm theo giải pháp của đề tài sáng kiến kinh nghiệm như sau:

BIỆN PHÁP TỔ CHỨC THỰC HIỆN CỤ THỂ

2.3.1 Giải pháp chung

Kinh nghiệm giải một số bài tập trắc nghiệm về đồ thị như sau:

Bước 1: Giáo viên hướng dẫn học sinh nhận biết, phân tích dáng đồ thị của từng dạng bài tập

1 Giáo viên hướng dẫn học sinh nhận biết dáng đồ thị tương ứng với từngdạng bài tập

2 Giáo viên hướng dẫn học sinh xác định tọa độ các điểm quan trọng

(thường là 3 điểm gồm: xuất phát, cực đại và cực tiểu) dựa vào tỉ lệ các chất

trong phản ứng Hoặc ngược lại học sinh xác định tỉ lệ các chất trong phản ứng

dựa vào tỉ lệ các điểm đã cho trong đồ thị

- Bước 2: Giải quyết bài toán có thể theo 2 cách sau:

Cách 1: Dựa vào dáng đồ thị của một số dạng bài tập hóa học, kết hợp sử dụng toán học vào giải bài tập hóa học về đồ thị.

Cách giải này yêu cầu học sinh có độ linh hoạt về tính toán hình học (Toán học), tính toán kết quả dựa vào dáng đồ thị

Cách 2: Từ giả thiết của bài, vận dụng công thức tính nhanh để giải bài tập hóa học về đồ thị.

Cách giải này yêu cầu học sinh biết vận dụng các công thức tính nhanh của một số dạng bài tập Hóa học

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O (1)

CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2 (2)

Ta có: - Ban đầu lượng kết tủa tăng dần, n CO2 n, nmax amol Khi lượng CO2 bắt đầu dư thì lượng kết tủa tan ra và giảm dần đến 0 (mol) =>Đồ thị đi xuống

Nhận xét: Dáng của đồ thị: Hình chữ V ngược đối xứng, tạo với trục Ox (

2

CO

n ) một tam giác cân.

Bước 2: Dựa vào dáng của đồ thị để tính toán hoặc vận dụng công thức tính nhanh.

Sục từ từ khí CO 2 (hoặc SO 2 ) đến dư vào dung dịch chứa a mol Ca(OH) 2

(hoặc Ba(OH) 2 ) Sau phản ứng thu được b mol kết tủa.

Số mol CO2 phản ứng có 2 trường hợp:

+ Xuất hiện kết tủa: x = b, n CO2 n

+ Xuất hiện kết tủa, sau đó kết tủa tan một phần:

y = 2a – b, n CO2 n OH  n

Giáo viên hướng dẫn một số bài tập vận dụng lí thuyết

Bài tập 1: (Đề trích tài liệu GV Kim Văn Bính – Trường THPT Yên Lạc)

Sục từ từ đến dư CO2 vào dung dịch chứa a mol Ca(OH)2 Kết quả thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị như hình dưới đây Giá trị của a và x là

A 0,3; 0,1 B 0,4; 0,1 C 0,5; 0,1 D 0,3; 0,2.

nCO2

nCaCO3

0 0,1 0,5 x

Hướng dẫn:

- Giáo viên hướng dẫn theo cách dựa vào dáng đối xứng của đồ thị:

Dựa vào dáng của đồ thị: Hình chữ V ngược đối xứng, tạo với trục Ox (n CO2)

một tam giác cân Học sinh dễ dàng suy ra: x = 0,1 mol,

a = 0,1 0,5 0,1

2



 = 0,3 mol => Chọn đáp án A

GV nhận xét: Học sinh chỉ dựa vào dáng đồ thị tạo tam giác cân với trục

Ox nên dễ dàng giải quyết bài toán

- Giáo viên hướng dẫn theo cách vận dụng công thức tính nhanh:

+ Xuất hiện kết tủa: x = n CO2 n = 0,1 mol

+ Xuất hiện kết tủa, sau đó kết tủa tan một phần:

a a

b

n n   n = 0,5 mol, =>n OH  0,5 + 0,1 = 0,6 mol, a = n Ca OH( ) 2  0,3 mol

Bài tập 2: Sục từ từ đến dư CO2 vào một cốc đựng dung dịch Ca(OH)2

Kết quả thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị như hình dưới đây Khi lượng CO2 đã sục vào dung dịch là 0,85 mol thì lượng kết tủa đã xuất hiện là m gam

Giá trị của m là A 40 gam B 55 gam C 45 gam

D 35 gam.

nCO2

nCaCO3

0 0,3 1,0 a

- Giáo viên hướng dẫn theo cách vận dụng công thức tính nhanh:

Theo bài ra số mol CO2 phản ứng có 2 trường hợp:

GV nhận xét: Vì đồ thị đối xứng nên cách dựa vào dáng đồ thị để giải bài

toán sẽ nhanh hơn.Từ 2 cách giải này học sinh có thể chọn cho mình cách giải

phù hợp với mỗi em

Một số bài tập vận dụng

Bài 1: Sục CO2 vào dung dịch

Ba(OH)2 ta có kết quả theo đồ thị như hình

bên Giá trị của x là

Bài 2: (Trích đề KT KS lớp 12 THPT

– Sở GDĐT Hà Nội 2017)

Thổi từ từ CO2 đến dư vào dung dịch chứa

0,12 mol Ca(OH)2 Sự phụ thuộc của số mol

kết tủa thu được vào số mol CO2 phản ứng

được biểu diễn theo đồ thị như hình bên

Mối quan hệ giữa x, y là:

Sục CO2 vào dung dịch Ba(OH)2 ta có kết

quả theo đồ thị như hình bên Giá trị của x là

n   (0,5x + y) mol+ Mặt khác: n Ca2   y (mol)  n CaCO3( ax)m  y (mol)

Đồ thị của pư trên là:

nCO2

nCaCO3

x+2y y+x

Đoạn OA: Đi lên, do sự hình thành kết tủa CaCO3

Đoạn AB: Đi ngang, quá trình: CO2 OH HCO3 

Đoạn BE: Đi xuống, do sự hòa tan kết tủa CaCO3

=> Dáng của đồ thị: Tạo với trục Ox ( n CO2) một hình thang cân.

Bước 2: Dựa vào dáng của đồ thị để tính toán hoặc vận dụng công thức tính nhanh.

+ Khi sục từ từ đến dư khí CO2 vào dung dịch chứa x mol NaOH và y mol Ca(OH)2

Khi xuất hiện kết tủa: n CO2 n (0 <n CO2< y)

Giáo viên hướng dẫn một số bài tập vận dụng lí thuyết

Bài tập 1: (Đề trích tài liệu GV Kim Văn Bính – Trường THPT Yên Lạc)

Sục từ từ V1 lít CO2 (đktc) vào V2 ml dung dịch hỗn hợp gồm KOH aM vàBa(OH)2 bM Kết quả theo đồ thị dưới đây Giá trị V1 là

0,075 0,06

Thể tích khí CO2 (đktc) là 1,344 lít hoặc 4,256 lít => Chọn đáp án D

- Giáo viên hướng dẫn theo cách vận dụng công thức tính nhanh:

Theo bài ra số mol CO2 phản ứng có 2 trường hợp:

(Trích Đề khảo sát lần 1 – Trường THPT Nông Cống I – Thanh Hóa 2017)

Cho x mol CO2 vào dung dịch chứa a mol Ba(OH)2 và b mol NaOH sinh ra

c mol kết tủa Kết quả ta được đồ thị sau

Giá trị của a là:

A.0,1 B 0,15 C.0,2 D.0,25

Hướng dẫn:

- Giáo viên hướng dẫn theo cách dựa vào dáng đối xứng của đồ thị:

Hướng dẫn học sinh kéo cho đồ thị cắt trục n CO2 ta có giao điểm tại

- Giáo viên hướng dẫn theo cách vận dụng công thức tính nhanh:

Khi n CO2 = 0,4 mol kết tủa tạo thành tan một phần, ta có công thức:

2

n n   n => n OH – 0,05 = 0,4 => n OH = 0,45 mol = 2a + b

Theo đồ thị n NaOH  b 0, 25 mol => a = 0,1 => Chọn đáp án A

Bài tập 3: Cho m (gam) hỗn hợp (Na và Ba) vào nước dư, thu được V lít

khí H2 (đktc) và dung dịch X Hấp thu khí CO2 từ từ đến dư vào dung dịch X Lượng kết tủa được thể hiện trên đồ thị như sau:

Bài 2: (Trích Đề khảo sát Chuyên ĐH Vinh_Lần 2_2017): Khi sục từ từ

đến dư CO2 vào dung dịch có chứa 0,1 mol NaOH; x mol KOH và y mol

Ba(OH)2, kết quả thí nghiệm thu được biểu diễn trên đồ thị sau:

Khi sục từ từ đến dư CO2 vào dung dịch hỗn hợp gồm a mol NaOH và bmol Ca(OH)2, kết quả thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị sau:

-Ta có: Ban đầu lượng kết tủa tăng dần Khi lượng OH- bắt đầu dư thì lượng

kết tủa tan ra và giảm dần đến 0 (mol) Đồ thị có dạng:

Dáng đồ thị: Tam giác không cân.

Bước 2: Dựa vào dáng của đồ thị để tính toán hoặc vận dụng công thức tính nhanh.

Cho từ từ dung dịch chứa NaOH vào dung dịch chứa a mol AlCl3 Kết thúc phản ứng thu được b mol kết tủa