Biểu diễn đồ thị sự phụ thuộc số mol kết tủa vào số mol CO2 ...Trang 3 Dạng 2 : Thổi từ từ khí CO2 đến dư vào dung dịch chứa hỗn hợp NaOH hoạc KOH và CaOH2 hoạc BaOH2.. Biểu diễn đồ thị
Trang 1MỤC LỤC
1 MỞ ĐẦU Trang 2
1.1 Lí do chọn đề tài Trang 21.2.Mục đích nghiên cứu Trang 21.3 Đối tượng nghiên cứu Trang 21.4 Phương pháp nghiên cứu Trang 3
2 NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Trang 3 2.1 Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm Trang 3 Bài toán 1 : Thổi từ từ CO2 vào dung dịch kiềm Trang 3
Dạng 1 : Thổi từ từ khí CO2 đến dư vào dung dịch chứa a mol Ba(OH)2 Sau phản ứng thu được b mol kết tủa Biểu diễn đồ thị sự phụ thuộc số mol kết tủa vào số mol CO2 Trang 3
Dạng 2 : Thổi từ từ khí CO2 đến dư vào dung dịch chứa hỗn hợp NaOH (hoạc KOH) và Ca(OH)2 (hoạc Ba(OH)2) Sau phản ứng thu được kết tủa Biểu diễn đồ thị sự phụ thuộc số mol kết tủa vào số mol CO2 Trang 8
Bài toán 2 : Rót từ từ dung dịch kiềm đến dư vào dung dịch chứa a mol muối Al3+ Sau phản ứng thu được b mol kết tủa Biều diễn đồ thị sự phụ thuộc số mol kết tủa vào số mol bazơ……… Trang 142.2 Hiệu quả sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục với bản thân, đồngnghiệp và nhà trường ……… Trang 18
3 KẾT LUẬN- KIẾN NGHỊ Trang 20
1 më ®Çu
1.1 Lí do chọn đề tài
Trang 2Trong những năm gần đây đề thi tuyển sinh Đại học – Cao đẳng (nay gọi là đề thiTHPT Quốc gia) có khá nhiều đổi mới, đó là:
Tăng số lượng các câu dễ
Tăng độ khó của những câu hỏi trong khung điểm 9 – 10
Sử dụng những câu hỏi và bài tập đặc trưng cho bộ môn Hóa học: câu hỏi
1.2 Mục đích nghiên cứu
- Trong quá trình giảng dạy của mình, đặc biệt là dạy khối và dạy ôn thi đạihọc, tôi nhận thấy khi sử dụng “phương pháp đồ thị” để giải quyết một số dạng bàitập đã tiết kiệm được rất nhiều thời gian Học sinh đã nhanh chóng và chính xáchơn trong việc lựa chọn đáp án đúng do không phải viết nhiều phương trình vàkhông phải thực hiện các phép toán phức tạp, dễ nhầm lẫn Thay vào đó học sinhchỉ phải sử dụng các phép toán đơn giản, để giải quyết nhanh các bài toán hóa học
vì phương pháp này giúp học sinh tiết kiệm được nhiều thời gian tính toán để có kếtquả
- Trong những năm gần đây, trong các đề thi quốc gia thường xuất hiện cácdạng bài toán có liên quan đến đồ thị, mà trong chương trình sách giáo khoa phổthông hoá học không đề cập đến Do vậy, học sinh gặp nhiều khó khăn trong việcgiải quyết các bài toán đó, vì vậy điểm thi môn hoá của các em chưa được cao
Vì thực tế đó, tôi đã tìm tòi nghiên cứu, đúc rút kinh nghiệm tìm ra phươngpháp giải quyết một số bài toán có liên quan đến đồ thị và sử dụng đồ thị để giảinhanh bài toán hoá học Hi vọng đề tài này là một tài liệu tham khảo hữu ích và bổích cho các em học sinh và đồng nghiệp
1.3 Đối tượng nghiên cứu
- Giải bài toán oxit axit ( CO2) tác dụng với dung dịch Ca(OH)2 hoạc Ba(OH)2
- Giải bài toán oxit axit ( CO2) tác dụng với hỗn hợp dung dịch Ca(OH)2 (hoạc Ba(OH)2) và NaOH ( hoạc KOH)
- Giải bài toán khi cho từ từ dung dịch kiềm ( NaOH, KOH…) vào dung dịch chứa muối Al3+
- Kĩ năng đọc phân tích các giữ kiện đề bài trên đồ thị
1.4.Phương pháp nghiên cứu
Trang 3- Phương pháp điều tra: Điều tra việc giảng- học tập ở một số tiết dạy và thông
quan bài kiểm tra
- Phương pháp nghiên cứu tài liệu
2 Nội dung sáng kiến kinh nghiệm
2.1 Cở sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm
Phương pháp đồ thị trong giải toán hoá học là phương pháp dựa vào đồ thị
mô tả sự phụ thuộc của sản phẩm ( thường là số mol chất kết tủa) vào chất tham giaphản ứng để xác định các yêu cầu của bài toán
Trên cở sở xây dựng đồ thị học sinh có thể dựa vào tính chất của các đoạnthẳng bằng nhau Từ đó, học sinh chỉ cần sử dụng những phép tính cộng trừ rất đơngiản là có thể tìm ra kết quả
Hiện nay, các bài toán trắc nghiệm dạng đồ thị, thường được chia thành một sốcác dạng chủ yếu:
1 Thổi khí CO2 vào dung dịch chứa hiđroxit của kim loại kiềm thổ
2 Rót từ từ dung dịch kiềm đến dư vào dung dịch muối Al3+ hoạc muối Zn2+
3 Rót từ từ dung dịch axit đến dư vào dung dịch muối có chứa AlO2- hoạcZnO2- [1]
Xong trong giới hạn cho phép của đề tài, tôi xin được trình bày 2 dạng bài toán 1
và 2 ( bỏ muối Zn2+)
Bài toán 1: Thổi từ từ CO2 vào dung dich chứa hiđroxit của kim loại kiềm thổ
Dạng 1: Thổi từ từ khí CO2 đến dư vào dung dịch chứa a mol Ba(OH) 2 Sau phản ứng thu được b mol kết tủa Biểu diễn đồ thị sự phụ thuộc số mol kết tủa vào số mol CO 2
Khi n CO2 a n BaCO3 kết tủa đạt giá trị cực đại
Khi n CO2 2a n BaCO3 0( )g kết tủa đạt giá trị cực đại
- Nếu đề cho sẵn một lượng kết tủa là b mol, thì đồ thị cắt tại 2 điểm tương ứng với
Trang 4
Ví dụ 1: Hấp thụ hoà toàn 2,688 lít (đktc) khí CO2 vào 2,5 lít dung dich Ba(OH)2
aM thì thu được 15,76 gam kết tủa Giá trị của a là:
- Dựa vào đồ thị dễ thấy
nghiệm rơi vào trường hợp x2
- Dựa vào tính chất đoạn thẳng bằng nhau:
n CO2 x2 0,12 5 a 0,08 a 0, 04 Chọn D
Ví dụ 2: Hấp thụ hoàn toàn 0,16 mol CO2 vào 2 lít dung dịch Ca(OH)2 0,05M đượckết tủa X và dung dịch Y Khi đó khối lượng dung dịch Y so với khối lượng dungdịch Ca(OH)2 ban đầu sẽ là:
A tăng 3,04g B giảm 3,04g C tăng 7,04g D giảm 7,04g [3]
- Dựa vào đồ thị dễ thấy
nghiệm rơi vào trường hợp x2
Trang 5Ví dụ 3: Trong 1 bình kín chứa 0,2 mol Ba(OH)2 Sục vào bình lượng CO2 có giá
trị biến thiên trong khoảng từ 0,05 mol đến 0,24 mol thu được m gam kết tủa Giá trị của m biến thiên trong khoảng nào sau đây?
a 3 x
Trang 6Ví dụ 5: Sục từ từ khí CO2 vào dung dịch Ca(OH)2 cho đến khi phản ứng kết thúc Kết quả thí nghiệm được thể hiện trên đồ thị sau:
Giá trị của x trong đồ thị trên là
1,8 1,5 0
Trang 7- Số mol BaCO3 kết tủa = 0,4 mol
- Tìm số mol Ba(OH)2 ban đầu Áp dụng, nửa phải của đồ thị:
nBaCO3 2n Ba(OH) 2 - n CO 2
Thay số: 0,4= 2n Ba(OH) 2- 2,0 n Ba(OH) 2= 1,2 mol = n BaCO M3 ( ax) 1, 2(mol)
m BaCO3 197.0, 4 78,8( ) g
n Ba HCO( 3 2 ) 1, 2 0, 4 0,8( mol) m Ba HCO( 3 2 ) 0,8.259 207, 2( ) g
- mdung dịch sau phản ứng = 400 + mCO 2- mBaCO 3= 400 + 88 - 78,8 = 409,2 gam
C%Ba HCO( 3 ) 207, 2
100
Bài tập vận dụng
Câu 1: Este X no, đơn chức, mạch hở, không có phản ứng tráng bạc Đốt cháy 0,1
mol X rồi cho sản phẩm cháy hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch n ước vôi trong cóchứa 0,22 mol Ca(OH)2 thì vần thu được kết tủa Thuỷ phân X bằng dung dịchNaOH thu được 2 chất hữu cơ có số nguyên tử C trong phân tử bằng nhau Phầntrăm khói lượng oxi trong X là:
Câu 2: Hấp thụ hoàn toàn 2,24 lít khí CO2 (đktc) vào 750 ml dung dịch Ba(OH)2
0,2M, thu được m gam kết tủa Giá trị của m là
Câu 3: Sục từ từ khí CO2 vào dung dịch chứa Ca(OH)2, kết quả thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị sau (só liệu các chất tính theo đơn vị mol)
Tỉ lệ a : b là: A 2 : 1 B 5 : 2 C 8 : 5 D 3 : 1[1]
Trang 8Dạng 2: Thổi từ từ khí CO 2 vào dung dịch chứa hỗn hợp NaOH( hoặc KOH)
và Ca(OH) 2 (hoặc Ba(OH) 2 ) Sau phản ứng thu được kết tủa Biểu diễn đồ thị
sự phụ thuộc số mol kết tủa vào số mol CO 2
Trang 9Ví dụ 2: Cho 18,3 gam hỗn hợp X gồm Na và Ba vào nước thu được dung dịch Y
và 4,48 lít H2 (đktc) Xác định thể tích CO2 (đktc) cho vào dung dịch Y để thu được kết tủa cực đại?
Trang 10Ba(OH)2 Hấp thụ hoàn toàn 6,72 lít khí CO2 (đktc) vào Y, thu được m gam kết tủa.Giá trị của m là
Ví dụ 4: Sục khí CO2 vào V ml dung dịch hỗn hợp NaOH 0,2M và Ba(OH)2
0,1M Đồ thị biểu diễn khối lượng kết tủa theo số mol CO2 phản ứng như sau:
Trang 11
Giá trị của x là : A 0,10 B 0,12 C 0,11 D 0,13 [1] Giải:
Trang 12
Đọc trên đồ thị n Ca OH( ) 2 0,15(mol) ; nKOH= 0,35- 0,15= 0,2 (mol)
x = 0,50 - 0,40 = 0,10 mol Chọn A
Ví dụ 7: 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:
Giá trị của m và V lần lượt là
Trang 130,2 0,1
Ba + 2H2O Ba(OH)2 + H2
0,2 0,2
số mol H2 = 0,3 mol V = 6,72 lít Chọn A
Ví dụ 8: Sục từ từ khí CO2 đến dư vào dung dịch gồm a mol NaOH và b mol
Ca(OH)2 Sự phụ thuộc của số mol kết tủa CaCO3 vào số mol CO2 được biểu diễn theo đồ thị sau:
Câu 1: Hấp thụ hoàn toàn x mol khí CO2 vào dung dịch hỗn hợp gồm c mol NaOH
và a mol Ba(OH)2 sinh ra b mol kết tủa Kết quả thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị sau:
3
BaCO
n
Trang 14Cõu 3: Hấp thụ hoàn toàn 0,16 mol CO2 vào 2 lớt dung dịch Ca(OH)2 0,05M đượckết tủa X và dung dịch Y Khi đú khối lượng dung dịch Y so với khối lượng dungdịch Ca(OH)2 ban đầu sẽ là:
A tăng 3,04g B giảm 3,04g C tăng 7,04g D giảm 7,04g [3]
Cõu 4: Cho 53,1 gam hỗn hợp K, Ca, K2O, CaO vào nước dư thu được dung dịch
X ( Trong X chứa 28g KOH) v à 5,6 lớt H2 (đktc) Dẫn 17,92 lớt CO2 chậm qua X,phản ứng kết thỳc thu được m gam kết tủa Giỏ trị của m là:
A 60 B 80 C 72 D 50 [1]
Cõu 5: Hấp thụ hoàn toàn 2,688 lít (đktc) khí CO2 hấp thụ hoàn toàn vào 2,5 lớtdung dịch Ba(OH)2 aM thì thu đợc 15,76 gam kết tủa Giá trị của a là:
Bài toỏn 2: Rút từ từ dung dịch kiềm đến dư vào dung dịch chứa a mol muối
Al 3+ Sau phản ứng thu được b mol kết tủa Biều diễn đồ thị sự phụ thuộc số mol kết tủa vào số mol bazơ
Nhỡn trờn đồ thị thỡ đoạn x24a = 0b
a b
3
Al OH
n
Trang 15Ví dụ 1: Cho 200ml dung dịch AlCl3 1,5M tác dụng với V lít dung dịch NaOH
0,5M, lượng kết tủa thu được là 15,6 gam Gía trị lớn nhất của V là:
* Xét tại nghiệm x2: Không
có nghiệm thoã mãn theo đề
0,8V
0,04 0,01
Trang 16Ví dụ 5: Khi nhỏ từ từ đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch hỗn hợp gồm a mol
HCl và b mol AlCl3, kết quả thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị sau
nOH
-a
x y 4a 0
0,4a
Trang 17
Tỉ lệ a : b là : A 4 : 3 B 2 : 3 C 1 : 1 D 2 : 1 [2 ] Giải
Các phương trình phản ứng xảy ra :
H+ + OH- H2O
Al3+ + 3OH- Al(OHAl(OH)3 + OH- AlO2- + 2H2ONhìn trên đồ thị ta có : a= 0,8 (mol)
4b+ 0,8
Trang 18A 7,8g B 9,36 g C 6,24g D 4,68g [1 ]
Câu 2: Cho V lít dung dịch NaOH 2M vào dung dịch chứa 0,1 mol Al2(SO4)3 và 0,1 mol H2SO4 đến khi phản ứng hoàn toàn, thu được 7,8 gam kết tủa Giá trị lớn nhất của V để thu được lượng kết tủa trên là:
Tính khối lượng kết tủa thu được sau phản ứng
A 7,8 gam B 9,36 gam C 6,24 gam D 4,68 gam [1 ]
Câu 4: Khi nhỏ từ từ đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl3,kết quả thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị sau (số liệu tính theo đơn vị mol)
- Kĩ năng đọc phân tích các giữ kiện đề bài trên đồ thị
- Giải bài toán oxit axit ( CO2) tác dụng với dung dịch Ca(OH)2 hoạc Ba(OH)2
- Giải bài toán oxit axit ( CO2) tác dụng với hỗn hợp dung dịch Ca(OH)2 (hoạc Ba(OH)2) và NaOH ( hoạc KOH)
- Giải bài toán khi cho từ từ dung dịch kiềm ( NaOH, KOH…) vào dung dịch chứa muối Al3+
bằng phương pháp đồ thị là phương pháp mới nhất, độc đáo nhất, dễ hiểu, dễ ápdụng, không phải mất nhiều thời gian Phù hợp cho hình thức làm bài thi trắc
Trang 19nghiệm Các em vận dụng phương pháp này sẽ nhanh chóng có được đáp án chínhxác, tránh được việc bỏ sót nghiệm và không cần phải viết phương trình.
- Học sinh nhanh chóng có được kết quả để trả lời câu hỏi TNKQ mà tránh được
việc bỏ sót nghiệm khi làm theo hình thức tự luận
- Với câu hỏi sử dụng hình ảnh, thí nghiệm, bài tập sử dụng đồ thị tôi thấy học sinhkhông còn lúng túng trong việc định hướng tư duy cách giải
- Qua đây, niềm hứng thú, say mê học tập của học sinh càng được phát huy khi biết
sử dụng kiến thức toán học, đặc biệt kiến thức về đồ thị để giải các bài tập loại này
- Khắc phục được những khó khăn đối với bài toán từ đơn giản đến phức tạp, qua
đó hướng dẫn học sinh biết cách vận dụng phương pháp cho việc tự học ở nhà củabản thân
- Học sinh có điều kiện tìm hiểu sâu hơn về bộ môn Hoá học, tạo tiền đề tốt cho
việc nâng cao chất lượng giáo dục bộ môn Hơn nữa, qua đó cũng giúp cho học sinh
có được những kĩ năng, thao tác linh hoạt khi vận dụng các phương pháp giải nhanhbài tập trắc nghiệm
- Chất lượng đội ngũ học sinh khá, giỏi bộ môn được nâng lên rõ rệt……
- Sử dụng phương pháp này trong giảng dạy, các thầy cô giáo sẽ không phải mấtnhiều thời gian trong việc mô tả hiện tượng, xét các trường hợp xảy ra
Sau đây là kết quả đối chứng giữa các lớp được hướng dẫn theo phương pháp mới và không được hướng dẫn theo phương pháp mới, thông qua một số bài thi thử của kì thi quốc gia, kiểm tra 1 tiết và 15 phút của năm học 2016- 2017
Trang 20pháp làm bài tập trắc nghiệm môn hoá học Với phương pháp mà đề tài Tôi đã đưa
ra sẽ giúp các em học sinh giải bài toán:
1 Giải bài toán cho CO2 vào dung dịch Ca(OH)2 hoạc Ba(OH)2
2 Cho CO2 vào dung dịch chứa hỗn hợp 2 bazơ Ca(OH)2 và NaOH
3 Cho dung dịch bazơ vào dung dịch muối Al3+
một cách ngắn gọn, dễ hiểu, rút ngắn thời gian làm bài và đặc biệt giúp các em họcsinh lớp 12 có thêm tự tin khi tham dự kì thi quốc gia
* Kiến nghị
-Về phía nhà trường cần tạo điều kiện cho các thầy Cô giáo giảng dạy bộmôn có điều kiện để thực hiện đề tài, cung cấp thêm những đầu sách tham khảo,đầu tư thêm cơ sở vật chất tạo điều kiện để giáo viên và học sinh nghiên cứu
- Về phía địa phương và phụ huynh học sinh cần quan tâm, tạo điều kiệncho các em có thời gian học, nghiên cứu nhiều hơn nữa, để từ đó các em có điềukiện tiếp xúc với nhiều luồng kiến thức mới, nhằm thúc đẩy quá trình học tập củacác em được tốt hơn
- Đối với các cấp trên cần tạo điều kiện: về cơ sở vật chất; Thường xuyên
tổ chức các chuyên đề về phương pháp dạy và phương pháp giải bài tập để từ đócác thầy cô giáo có thể tự trao đổi, tích luỹ thêm kiến thức, phương pháp tốt nhấtphục vụ cho việc giảng dạy, đáp ứng nhu cầu thực tế
XÁC NHẬN CỦA THỦ
TRƯỞNG ĐƠN VỊ
Thanh hoá, ngày 06 tháng 6 năm 2017
Tôi xin cam đoan đây là SKKN mình viết, không
sao chép nội dung của người khác
Phạm Thị Loan
Tài liệu tham khảo
1 Mạng internet
2 Đề thi đại học của bộ giáo dục và đào tạo các năm:
Đại học khối A năm 2007
Trang 21Đại học khối A năm 2009
Đại học khối A năm 2012
Đại học khối B năm 2013
Đại học khối A năm 2013
Đại học khối A năm 2014
Đề thi Quốc gia 2016
Đề thi minh hoạ của Bộ lần 3 năm 2017
3 Giải nhanh bài tập trắc nghiệm hoá vô cơ
( tác giả: Đỗ Xuân Hưng - Nhà xuất bản đại học quốc gia Hà Nội- Năm 2012)