sang kien kn hoa bac 4 cap tinh

Trong số đó, một dạng bài tập mà ta thờng xuyên gặp trong cấu trúc đề thi học sinh giỏi Huyện, Tỉnh là: “Xác định công thức hoá học của chất”.. Đây là dạng bài tập khó luôn làm vớng mắc

A- Đặt vấn đề :

I- Cơ sở lý luận

Trong công tác giảng dạy Hoá học, nhiệm vụ chính của giáo viên là truyền thụ kiến thức cơ bản cho học sinh, rèn luyện các kỹ năng, thao tác thực hành thí nghiệm, giúp học sinh nắm vững đợc kiến thức sách giáo khoa Song bên cạnh đó, một nhiệm

vụ không kém phần quan trọng là đào tạo và bồi dỡng nhân tài cho đất nớc Nhiệm vụ

đó đợc cụ thể hoá bằng các kỳ thi học sinh giỏi các cấp hàng năm

Cấu trúc đề thi học sinh giỏi chủ yếu là câu hỏi và bài tập nâng cao, nhằm chọn

đúng đối tợng học sinh khá giỏi Trong Hoá học cơ sở lợng kiến thức mang tính bao quát, tổng thể của chơng trình Hoá học phổ thông nên bài tập nâng cao có thể phát triển ở nhiều dạng Trong số đó, một dạng bài tập mà ta thờng xuyên gặp trong cấu trúc đề thi học sinh giỏi Huyện, Tỉnh là: “Xác định công thức hoá học của chất” Cụ thể trong các đề thi HSG những năm gần đây năm nào cũng có dạng bài tập này

Đây là dạng bài tập khó luôn làm vớng mắc học sinh, bởi vậy để các em tháo

gỡ đợc vớng mắc này, trong quá trình dạy bồi dỡng tôi đã tìm hiểu, nghiên cứu đa ra phơng pháp giải Cách thức khai thác suy luận lô gíc để loại trừ các trờng hợp và chọn

đợc tên chất

Theo tôi, có thể phân chia dạng này thành hai dạng bài tập nhỏ nh sau:

1- Xác định chất dựa vào thành phần định tính

2- Xác định chất dựa vào thành phần định lợng

ở đây tôi chỉ xin trình bày cụ thể hoá dạng bài tập xác định chất dựa vào sự phân tích định lợng

II-cơ sở thực tiền

- Qua quá trình nghiên cứu đã giúp tôi hoàn thiện hơn về công tác bồi dỡng học sinh giỏi

- Đối với học sinh: Giúp các em biết phân chia đề ra từng dạng nhỏ và định hớng đợc phơng pháp giải loại bài tập này

Trớc tình hình chung hiện nay Việc áp dụng khoa học kỹ thuật vào sản xuất và

đời sống ngày nay càng phát triển mạnh và mở rộng Do đó việc cải thiện các trang thiết bị, dụng cụ máy móc Việc đa công nghệ tiên tiến vào mọi lĩnh vực nhằm phát triển kinh tế, bảo vệ an ninh quốc phòng là rất cần thiết

Để đạt đợc mục tiêu đó thì mỗi quốc gia phải định hớng đào tạo nhân tài từ trong trờng học theo các chuyên ngành khác nhau Chuyên ngành hoá học là một trong những chuyên ngành có nhiều ứng dụng trong thực tiễn cuộc sống Nó phục vụ cho nhiều chuyên ngành khác phát triển Vì vậy một việc rất cần thiết là ngay từ cấp cơ sở trong hệ thống trờng học phổ thông nên hình thành và đào tạo khối mũi nhọn bộ môn hoá học

B – Giải quyết vấn đề Giải quyết vấn đề

I- Tình hình thực tiễn.

Mặc dù vậy trong bộ môn Hoá học nói riêng, khi giải đề thi học sinh giỏi các

em vẫn còn nhiều vớng mắc Đặc biệt là khi gặp bài tập dạng xác định chất dựa vào

sự phân tích thành phần định lợng Cụ thể khảo sát về chất lợng làm bài dạng này khi cha áp dụng đề tài này vào giảng dạy nh sau:

Cách giải khoa học và

đúng kết quả

giải không khoa học

nh-ng đúnh-ng kết quả

Không giải đợc và giải sai

Nguyên nhân dẫn đến thực tiễn đó Một số nguyên nhân cơ bản là:

- Đây là dạng bài tập khó không có cách giải mẫu mực

- Khả năng t duy suy luận lô gíc của học sinh còn cha cao, ỉ lại

- Việc nắm kiến thức cơ bản của học sinh còn cha chắc chắn

- Kỹ năng giải bài tập dạng này cha cao

- Đây là dạng bài tập ít thấy trong quá trình học ở SGK nên đều mới với giáo viên và HS

Kỹ năng đợc hình thành là do rèn luyện, vậy rèn luyện học sinh ở dạng bài tập này là nh thế nào? Theo tôi nên phân chia nhỏ dạng để học sinh dễ tiếp cận nắm đợc cách giải cụ thể

Dạng này tôi chia làm hai dạng nhỏ nh sau:

a) Dựa vào thành phần định lợng để xác định các chất trên chuỗi phản ứng chữ cái

b) Phân tích định lợng, dựa vào phản ứng hóa học để xác định một (hoặc vài chất trong hỗn hợp)

ở mỗi dạng đều giới thiệu những bớc cơ bản để học sinh định hớng giải

* Yêu cầu:

+ Nắm vững tính chất lý hoá của các chất đã học

+ Nắm chắc cách giải bài tập cơ bản

+ Chịu khó t duy lô gíc - sáng tạo khi giải Vận dụng linh hoạt nhiều phơng pháp

* Lu ý: Các ví dụ đều lấy trong các đề luyện thi học sinh giỏi

1- Dạng bài tập dựa vào thành phần định lợng để xác định các chất trên chuỗi phản ánh chữ cái

Một số ví dụ cụ thể.

Bài tập 1: Khi nung nóng một lợng cân của một chất rắn A tạo ra 0,6 g chất

rắn B và khí C Sản phẩm B của sự phân huỷ đợc mang hoà tan hoàn toàn vào nớc tạo

ra dung dịch chứa 0,96g chất G d Sản phẩm khí C cho đi qua dung dịch chất Đ d tạo

ra 2,76g chất E Khi cho tơng tác dung dịch nớc của chất này với chất G tạo ra chất A

và Đ Hãy cho biết các chất A, B, C, Đ, G, E là những chất nào.Viết phơng trình phản ứng tơng ứng

Cách giải:

- Dựa vào dữ kiện đề cho, ( đặc biệt lu ý đến tỉ lệ về lợng) để lập ra sơ đồ

mối quan hệ giữa các chất, tính toán định lợng liên quan

- Phân chia trờng hợp ( kết hợp với phân tích định tính) để loại trừ các hợp

chất có liên quan, tìm ra tên các chất

- Viết phơng trình biểu diễn mối quan hệ các chất

 n M O

2 = n H O

18

6 , 0 96 , 0





O M

M

02 , 0

6 , 0

  M = 7  Liti

(kiềm)

Hớng dẫn: (ở đây tôi không giải cụ thể mà chỉ hớng dẫn học sinh tìm tòi lời

giải)

- Giáo viên hớng dẫn cho học sinh phân tích đề, ví dụ: Nhiệt phân chất

A  B ( rắn) + C ( khí), thì A thuộc loại hợp chất nào? (A phải là muối bị phân

huỷ)

Hơn nữa B + H2O  d2 G, suy ra (B là oxit bazơ và C là một oxit axit)

B là oxit của nhóm kim loại nào ? ( B phải là oxit của kim loại kiềm hoặc kiềm thổ, vì các bazơ khác không tan), d2 G thuộc loại hợp chất nào? (kiềm)

- Lập sơ đồ định lợng:

A t o 0,6 g oxit bazơ + oxit axit C

+H 2 O +d 2 Đ (d)

0,96g d 2 chất G 2,76 g d 2 chất E

A + Đ

- Vì B có 2 khả năng nên phân chia trờng hợp

* Trờng hợp 1: B là oxit của kim loại kiềm

+ Ký hiệu B là: M2O

+ Viết phơng trình: ( M2O + H2O = 2MOB ) (*)

+ Suy nghĩ gì về lợng của B và G? (tìm đợc lợng nớc)

+ lập tỷ lệ số mol theo lợng nớc? (theo phản ứng (*))

1 mol M2O  1 mol H2O + Từ số mol, khối lợng B, tìm ra M?

* Trờng hợp 2: B là oxit của kiềm thổ

Ký hiệu: MO

- Thực hiện tơng tự trờng hợp 1  M = 14 (loại)

Vậy A là muối của Li, nhng A thoã mãn những muối nào?

( A có thể là Li2CO3 hoặc Li2SO3 , vì các muối còn lại của Li không phân huỷ) Suy ra các chất B, C, G ?

+ Dung dịch Đ tác dụng đợc vơí

CO2 hoặc (SO2) thì Đ là những chất nào?

+ Xét các trờng hợp của Đ và của C

Gồm các trờng hợp sau:

Gọi M là nguyên tố kim loại trong dung dịch Đ, có hoá trị n)

1) M(OH)n + CO2 

2) M(OH)n +SO2 

3) M2(CO3)n + CO2 + H2O 

3

(B là Li 2 O có n = 0,02mol , C là CO 2 hoặc

SO 2 có n = 0,02 mol

 n A = 0,02 mol

Đ là kiềm hoặc muối ( = CO 3 ; = SO 3 tan)

4) M2(SO3)n + SO2 + H2O 

khi xét các trờng hợp trên, dựa vào lợng của C và Đ

Suy ra khối lợng mol của kim loại M

+ Ví dụ xét trờng hợp 1

2 M(OH)n + nCO2  M2(CO3)n + nH2O

Số mol CO2 là 0,02 mol

Suy ra n M (CO )n

3

2 = 0,02(mol)

n

Ta có: M = m : n  2M + 60n = 138

02 , 0

76 , 2

  M = 69 - 30n

* n = 2,3 đều loại + Các trờng hợp còn lại xét tơng tự, kết quả đều không phù hợp suy ra Đ là KOH , E là K2CO3

+ Các phản ứng xảy ra là:

Li2CO3 t o Li2O + CO2 (1)

CO2 + 2KOH  K2CO3 + H2O (3)

K2CO3 + 2 LiOH  Li2CO3 + 2KOH (4)

Vì Li2CO3 ít tan hơn K2CO3 nên phản ứng (4) xảy ra

Bài tập 2: Ba nguyên tố A, B, X thuộc cùng 1 nhóm các nguyên tố của hệ

thống tuần hoàn, tổng số thứ tự của 2 nguyên tố đầu và cuối trong bảng hệ thống tuần hoàn là 76 Muối của axit Nitric đợc tạo thành từ các nguyên tố đó, thờng sử dụng để nhuộm màu lửa của pháo bông, pháo hoa thành màu đỏ và dung dịch của nó có môi trờng trung tính Xác định các nguyên tố A,B, X và vị trí của nó trong bảng hệ thống tuần hoàn

Hớng dẫn:

- Khi giải học sinh cần phải chú ý đến các đặc tính nh: màu lửa, môi trờng trung tính, tổng số thứ tự trong bảng hệ thống tuần hoàn

+ Muối ( - NO3) của A, B, X có môi trờng trung tính thì

A,B,X phải thuộc loại nào?

- Số thứ tự (STT)

STT ( A) + STT(X) = 76

Suy ra điều gì?

- Màu ngọn lửa đỏ, đó là hợp chất của

nguyên tố nào?

+ Vì gốc - NO3 là gốc axit mạnh nên

A, B, X phải là những kim loại mạnh suy ra A, B, X chỉ có thể là kim loại kiềm hoặc kim loại kiềm thổ - vì các nhóm còn lại không có đủ 3 kim loại

đều mạnh

+ STT (A) + STT(X) = 76 suy ra STT của các kim loại < 76 + Màu lửa đỏ để nhuộm pháo bông là Stronti(Sr) = 38

n = 1

M = 39  Kaly

- Từ đó sẽ xảy ra các cặp nào?

( Lu ý: STT A + STT X = 76)

+ trong nhóm II A chỉ có STT ( Ca) + STT ( Ba) = 20 + 56 = 76

Vật A là Ca, B là Sr, X là Ba 2- Dạng bài tập xác định công thức phân tử của một chất dựa vào sự phân tích

định lợng

Bài toán1:

Hợp chất đợc tạo thành bởi 3 nguyên tố có khối lợng 10,8g, ngời ta xử lý cẩn thận bằng Cl2 Khi đó thu đợc hỗn hợp 2 Clorua và hydroclorua mà từ đó có thể điều chế đợc 400 g dung dịch HCl 7,3% Khối lợng tổng của clorua tạo thành là 38,4g Xác định công thức của hợp chất đầu Nếu biết một trong các nguyên tố có phần khối lợng trong hợp chất đều là 42,6%, còn trong clorua của nguyên tố đó 39,3%

Giải:

- Khi xử lý hợp chất bằng Cl2 tạo ra HCl - hợp chất có nguyên tố H

- Giả sử hợp chất có dạng AxByHz

- Ta có mHCl = 400 x 7,3% = 29,2(g)

 nHCL =

5 , 36

2 , 29

= 0,8(mol)

 nH = 0,8(mol)  mH = 0,8 (g)

Khối lợng của nguyên tố A và B là 10,8 - 0,8 = 10(g)

Giả sử trong hợp chất đâù nguyên tố A chiếm 42,6 % ta có:

) ( 6 , 4 100

6 , 42 8 ,

m

A

Mặt khác, gọi công thức muối clorua của A là ACln

n M

M

A A

100

3 , 39 5 ,



+ n = 1  MA = 23  A là Na

+ n = 2  MA = 46  (loại)

5

Cách giải:

- B1: Lập công thức tổng quát dạng AxByCz

- B2: Dựa vào các dữ kiện ( chủ yếu đến các thành phần định tính của đề, biện

luận để xác định dạng của hợp chất cần tìm.)

- B3: Dựa vào thành phần định lợng, biện luận, chia trờng hợp để loại trừ các

hợp chất có liên quan

- B4: Dựa vào tỷ lệ về lợng để lập ra công thức cần tìm

* Chú ý: Trên đây chỉ là 4 bớc cơ bản đợc đúc rút từ kinh nghiệm thực tế khi

giải đề thi, trong khi làm cần phải linh hoạt để khai thác các dữ kiện và kết

hợp nhiều phơng pháp mang tính sáng tạo để giải

+ n = 3  MA = 69  (loại)

+

+ Các giá khác đều không thoã mãn

Vậy trong hợp chất đầu phải có Na

 nA = nNa =

23

6 , 4

= 0,2 (mol)

 mNaCl = 0,2 x 58,5 = 11,7 (g)

Suy ra mB = 10,8 - mNa - mH = 5,4 (g)

Giả sử muối clorua của B có dạng BClm ta có:

khối lợng là:38,4 - 11,7 = 26,7(g)

Trong đó 26,7 g muối có 5,4 g nguyên tố B

m M

M

B B

5 ,



+ m = 1  MB = 9  B là Beri ( Be) khi đó hợp chất có dạng:

NaxBeyHz  hợp chất này không tồn taị

+ m = 2  MB = 18 (loại)

+ m = 3  MB = 27  B là Al khi đó hợp chất có dạng: NaxAlyHz

Số mol Al là: nAl =

27

4 , 5

= 0,2 (mol)

Ta có: x : y : z = 0,2 : 0,2 : 0,8 = 1 : 1 : 4

Vậy Công thức hợp chất là: NaAlH4

Các giá trị khác của m không thoã mãn

Bài toán 2 : Dùng 1,568 l H2 phản ứng đủ với 4 g hỗn hợp hai oxit thu đợc m gam hai kim loại A và B Cho m gam A và B ở trên vào dung dịch HCl d tạo ra 0,896l

H2 và còn 0,64g kim loại A hoá trị II Cho A phản ứng hết với H2SO4 đặc nóng thu

đ-ợc 0,224l SO2 Các thể tích khí đo ở đktc

a) Tìm m = ?

b) Tìm công thức của hai oxit trên

Giải:

a) + A có hoá trị II  oxit là AO

+ B có hoá trị n  oxit là B2On

4 , 22

508 , 1

mol



Phản ứng:

H2 + AO  A + H2O (1)

nH2 + B2On  2B + nH2O (2) Theo (1) và (2) : n H O

2 = n H2

2 = 0,07 18 = 1,26 (g)

 m(A, B) = 4 + 0,14 - 1,26 = 2,88 (g)

b) A phản ứng với H2SO4

A + 2H2SO4  ASO4 + 2H2O + SO2 (3)

Theo (3) ta có: nA = n SO2 = 0,01 (mol)

Suy ra MA = 64

01 , 0

64 , 0



 A là Cu và oxit của A là CuO

Khối lợng B là: 2,28 - 0,64 = 2,24 (g)

2

H

n sinh ra là: 0 , 04 ( )

4 , 22

896 , 0

mol



- Phản ứng B với HCl là:

B + nHCl  BCln + 2

2H

n

(4)

Theo (4) : nB = 0,08(mol)

n

Suy ra: MB = n 28n

08 , 0

4 , 22



+ n = 1:  MB = 28 (loại)

+ n = 2:  MB = 56 ( vậy B là Fe)

+ n = 3:  MB = 84 ( loại)

Vậy B là Fe

Trong muối clorua Fe có hóa trị II, nhng oxit có thể ở hoá trị khác.Do đó công thức oxit là : FexOy

Khối lợng FexOy là 4 (g) - mCuO = 4 - 0,01 80 = 3,2(g)

Phản ứng: FexOy + yH2 t o xFe + yH2O (5)

Số mol H2 ở phản ứng (5) là: 0,07 - 0,01 = 0,06 (mol)

Theo (5): n FexOy = mol

y

06 , 0

 56x + 16 y = 30,,206y

 x : y = 2 : 3

Công thức oxit sắt là: Fe2O3

IV- Kết quả:

Sau thời gian áp dụng đềt tài này vào giảng dạy tôi thấy chất lợng học sinh đợc nâng cao lên rõ rệt.

Hiểu và giải thông

thạo

Biết cách giải nhng cha thành thạo Cha biết cách giải

Cụ thể trong năm học 2005 - 2006 chỉ có 3 em đạt học sinh giỏi cấp Huyện

nh-ng năm nay 2006 - 2007 có đợc 6 em đạt học sinh giỏi cấp Huyện đạt100%

C - Kết luận:

Qua kết quả của việc áp dụng tài liệu này vào giảng dạy tôi thấy rằng muốn đạt

đợc kết quả cao trong công tác bồi dỡng học sinh giỏi , trớc hết ngời thầy phải cần

7

mẫn chịu khó, nhng mang tính sáng tạo trong việc hớng dẫn ôn tập cho học sinh Về phía học sinh phải nắm vững kiến thức cơ bản, say sa với bộ môn biết cách khai thác triệt để các dữ kiện của đề cho Khi cha tìm đợc hớng giải cần đặt các câu hỏi trớc các dữ kiện để suy luận, không đợc chán nản Dù cho các em sống ở vùng nông thôn

và học ở một trờng nghèo về cơ sở vật chất Nhng những khám khá về hoá học mà cô trò tìm ra sẽ làm các em yêu môn học, yêu quê hơng đất nớc và có nhiều mơ ớc cho

t-ơng lai sau này các em sẽ đợc học ở các khối khoa học tự nhiên, chắp cánh cho những

ớc mơ hoài bão để trở thành những kĩ s, bác sĩ hoặc những ngời giáo viên đứng trên bục giảng và tôi mong rằng sáng kiến này sẽ giúp các em giải bài tập hoá học về lập công thức đơn giản và khoa học hơn

d - nhũng kiến nghị đề xuất:

- Để có thể đạt đợc kết quả cao trong các kỳ thi học sinh giỏi Huyện và Tỉnh, theo tôi: các địa phơng cần có sự quan tâm hơn nữa để các trờng cơ sở có thể tạo ra những lớp mũi nhọn, tập hợp đợc nhiều học sinh khá, thuận lợi cho việc bồi dỡng chuyên môn

- Mong rằng tài liệu nhỏ này sẽ đợc đông đảo các bạn đồng nghiệp tham gia góp ý kiến để có thêm kinh nghiệm trong việc bồi dỡng học sinh

- Dạng lập công thức của chất dựa vào phân tích định tính sẽ đợc giới thiệu trong đề tài sáng kiến kinh nghiệm năm sau

Xin chân thành cảm ơn