Đề tài sử dụng các đl bảo toàn trong giải toán hóa học

Trong quá trình giảng dạy môn hoá học ở trường phổ thông bản thân tôinhận thấy việc áp dụng các nguyên lí, định luật hoá học vào việc giải các bài tậpcủa học sinh còn nhiều hạn chế, một

xã hội, tăng trưởng kinh tế nhanh và bền vững) Đảng và Nhà nước ta đã nhậnđịnh rõ “Cùng với khoa học và công nghệ, giáo dục và đào tạo là quốc sáchhàng đầu” Như vậy phải có đầu tư cho giáo dục phục vụ đắc lực cho sự pháttriển kinh tế xã hội.

Trong những năm gần đây Nhà nước ta đã có sự đầu tư to lớn cho sựnghiệp giáo dục và đào tạo nhất là các cấp học phổ thông với mục tiêu giáodục phổ thông là: “Giúp cho học sinh phát triển toàn diện về đạo đức, trí tuệ,thể chất, phẩm chất, thẩm mĩ và các kĩ năng cơ bản, phát triển năng lực cánhân, tính năng động, sáng tạo, hình thành nhân cách con người Việt Nam xãhội chủ nghĩa, xây dựng tư cách và trách nhiệm công dân; chuẩn bị học sinhtiếp tục học lên hoặc đi vào cuộc sống lao động, tham gia xây dựng và bảo vệ

Tổ Quốc”

Mục tiêu giáo dục đó được triển khai cụ thể trong tất cả các môn học ởtrường phổ thông, một trong các môn học đó là môn học nghiên cứu về nhữngbiến đổi bên trong của chất Những điều quan sát được chỉ là sự mô tả bềngoài, cần thiết đẻ tạo ra những biểu tượng ban đầu Từ những biểu tượng bềngoài này tư duy suy luận phải kết hợp với những tưởng tượng tích cực mới

có được những hình ảnh thực về diễn biến bên trong, mới nhận thức đúng bảnchất của các sự vật, hiện tượng

Trong quá trình giảng dạy môn hoá học ở trường phổ thông bản thân tôinhận thấy việc áp dụng các nguyên lí, định luật hoá học vào việc giải các bài tậpcủa học sinh còn nhiều hạn chế, một số bộ phận học sinh khi làm bài tập chưavận dụng linh hoạt các định luật, nguyên lí một cách thành thạo Nhằm giúp các

em giải bài tập hóa học vô cơ ở trường phổ thông thuận tiện và nhanh chóng,chúng tôi đã chọn nghiên cứu đề tài: Đây cũng là mấu chốt tôi muốn đề cập đếntrong tập tài liệu này đó là “Sử dụng các định luật bảo toàn trong việc giải bài tập hóa học vô cơ THCS và THPT”.

II- KHÁCH THỂ NGHIÊN CỨU

- Đặc điểm của bài tập hóa học vô cơ có sử dụng các định luật bảo toànhoá học Quá trình dạy học hóa học ở trường phổ thông

- Các vấn đề cần lưu ý khi sử dụng định luật bảo toàn hoá học

III- ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

- Học sinh phổ thông và cách sử dụng các định luật bảo toàn trong dạyhọc hóa học

Hướng dẫn cách sử dụng các định luật bảo toàn cho học sinh THCS vàTHPT đó là:

 Định luật thành phần không đổi

 Định luật bảo toàn khối lượng – chương 2 - lớp 8

 Định luật Avogadro - chương 3 - lớp 8

 Định luật tuần hoàn các nguyên tố hoá học – chương 2 - lớp 10

 Định luật bảo toàn e

 Định luật bảo toàn điện tích

IV- MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU

- Nhằm nâng cao chất lượng dạy học hoá học, chuẩn bị tốt cho việc sửdụng các định luật bảo toàn khi giải các bài tập hoá học vô cơ

- Nhằm giúp học sinh củng cố nắm vững các kiến thức lý thuyết trongsách giáo khoa, đồng thời vận dung các kiến thức đó vào giải bài tập định tính

và định lượng và mở rộng phạm vi áp dụng

V- NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU

1 Nghiên cứu cơ sở lí luận của quá trình dạy học hóa học ở trường phổthông

2- Nghiên cứu nội dung, ý nghĩa của các định luật bảo toàn trong hoáhọc và việc áp dụng các định luật bảo toàn vào việc giải bài tập hoá học ởtrường phổ thông cơ bản và nâng cao

3- Tiến hành thực nghiệm sư phạm để đánh giá kết quả học tập của họcsinh trong trường phổ thông

3- Lựa chọn và sử dụng những bài tập trọng tâm, cơ bản nhất có ápdụng định luật bảo toàn hoá học phù hợp với từng đối tượng học sinh ởtrường phổ thông

3- Tiến hành thực nghiệm sư phạm để đánh giá việc áp dụng các địnhluật bảo toàn vào quá trình giải bài tập hóa học vô cơ thông qua kết quả họctập của học sinh trong trường phổ thông

VI- PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

- Nghiên cứu lý luận thực tiễn, phân tích, thu thập tìm hiểu các tài liệuliên quan

- Nghiên cứu nguyên tắc chung về phương pháp dạy học các thuyết vàđịnh luật hoá học cơ bản trong chương trình phổ thông

- Nghiên cứu công thức, bài tập nội dung chương trình và sách giáokhoa hóa họcdạy học phổ thông

- Trao đổi, sưu tầm và biên soạn hệ thống các bài tập hóa học có sửdụng các định luật bảo toàn

- Tổ chức thực nghiệm sư phạm và xử lí số liệu kết quả thực nghiệm sưphạm.

VII- GIẢ THUYẾT KHOA HỌC

…

VIII- NHỮNG ĐIỂM MỚI

………

Phần II: Nội dung

Chơng 1 tổng quan về cơ sở lý luận Và THựC TIễN

1.1 Cơ sở lý luận

1.1.1 Bài tập hoá học

Theo từ điển tiếng việt: bài tập là bài giao cho học sinhlàm để củng cố luyện tập những điều đã học Bài tập cóchức năng luyện tập, củng cố, mở rộng, đào sâu và hệthống hoá kiến thức, kỹ năng

Còn bài toán hoá học là những vấn đề thực tiễn đặt

ra, cần giải quyết bằng phơng pháp nghiên cứu khoa học Tuynhiên, không có ranh giới thật sự rõ rệt giữa bài tập hoá học

và bài toán hoá học

Theo các nhà lý luận dạy học Liên Xô cũ, bài tập baogồm cả câu hỏi và bài toán mà trong khi hoàn thành chúng,học sinh nắm đợc hay hoàn thiện một tri thức hoặc một kỹnăng nào đó, bằng cách trả lời miệng, trả lời viết hoặc cókèm theo thực nghiệm ở nớc ta, trong các sách giáo khoa,sách tham khảo hoá học, thuật ngữ bài tập đợc dùng theoquan niệm này Bài tập hoá học vừa là mục tiêu, vừa là ph-

ơng tiện s phạm trong quá trình dạy học hoá học

1.1.2 ý nghĩa tác dụng của bài tập hoá học đối với việc dạy học

Kiến thức đợc nhớ lâu, khi đợc vận dụng thờng xuyên nhM.A.Danilop nhận định: "Kiến thức sẽ đợc nắm vững thực sựnếu học sinh có thể vận dụng thành thạo chúng vào việchoàn thành những bài tập lí thuyết và thực hành".bài tập

hoá học là phơng tiện cơ bản để dạy học sinh tập vận dụngcác kiến thức hoá học vào thực tế đời sống, sản xuất và tậpnghiên cứu khoa học Kiến thức học sinh tiếp thu đợc chỉ cóích khi đợc sử dụng nó Phơng pháp luyện tập thông quaviệc sử dụng bài tập là một trong các phơng pháp quan trọngnhất để nâng cao chất lợng dạy học bộ môn Đối với học sinh,giải bài tập là một phơng pháp học tập tích cực Bài tập hoáhọc có những ý nghĩa tác dụng to lớn về nhiều mặt.

1.1.2.1 ý nghĩa trí dục

Làm chính xác hoá các khái niệm hoá học Củng cố đàosâu và mở rộng kiến thức một cách sinh động, phong phú,hấp dẫn Rèn luyện cho học sinh khả năng vận dụng đợc cáckiến thức đã học, biến những kiến thức tiếp thu đợc qua cácbài giảng của thầy thành kiến thức của chính mình Khi vậndụng đợc kiến thức nào đó, kiến thức đó sẽ đợc nhớ lâu

Ôn tập, củng cố và hệ thống hoá kiến thức một cáchtích cực nhất Khi ôn tập, học sinh sẽ buồn chán vì không cógì mới, hấp dẫn trong giờ ôn tập nếu giáo viên chỉ yêu cầuhọc sinh nhắc lại kiến thức Thực tế cho thấy học sinh chỉthích giải bài tập

Rèn luyện các kĩ năng hoá học nh cân bằng phơngtrình hoá học, nhận biết các chất dựa vào tính chất hóa họccủa các hợp chất hữu cơ Nếu là bài tập thực nghiệm sẽ rèncác kĩ năng thực hành, góp phần vào việc giáo dục kỹ thuậttổng hợp cho học sinh

Rèn luyện khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn

đời sống, lao động sản xuất, bảo vệ môi trờng

Rèn luyện kỹ năng sử dụng ngôn ngữ hoá học và cácthao tác t duy.

cách rèn luyện trì thông minh cho các em

1.1.2.3 ý nghĩa giáo dục

Rèn luyện đức tính chính xác, kiên nhẫn, trung thực vàlòng say mê khoa học hoá học

Bài tập thực nghiệm còn có tác dụng rèn luyện văn hoálao động: lao động có tổ chức, có kế hoạch, gọn gàng, ngănnắp, sạch sẽ nơi làm việc

1.1.3 Phân loại bài tập.

Có nhiều cách phân loại bài tập hoá học nhng phổ biếnhơn cả là dựa vào nội dung bài tập mà phân chia thành: bàitập định tính, bài tập định lợng, bài tập thực nghiệm, bàitập tổng hợp

- Bài tập định tính: Liên hệ với sự quan sát giải thíchcác hiện tợng hoá học, sự điều chế các chất cụ thể, xác địnhthành phần hoá học các chất và phân biệt chúng, tách hỗnhợp, trắc nghiệm

- Bài tập định lợng là dạng bài tập có tính chất toán học(cần dùng các kĩ năng toán học để giải) và tính chất hoá học(cần dùng kiến thức hoá học).

- Bài tập thực nghiệm: quan sát thí nghiệm, mô tả hiệntợng giải thích, điều chế chất, làm thí nghiệm thể hiệntính chất đặc trng của một chất và thể hiện quy luật hoáhọc, nhận biết tách các chất

- Bài tập tổng hợp: bao gồm tính theo phơng trình,hiệu suất, xác định chất, bài tập biện luận phát triển t duycho học sinh

1.2 Nội dung và nguyên tắc áp dụng các định luật bảo toàn

1.2.1 Định luật bảo toàn nguyên tố

 Số mol nguyên tử của một số nguyên tố trong các chấttham gia phản ứng và trong sản phẩm luôn luôn bằng nhau

1.2.1.2 Ví dụ

Hớng dẫn giải:

Ta có: nZn = 0 , 4

65 26

nhỗn hợp khí = 0 , 4

4 , 22

96 , 8

áp dụng ĐLBT nguyên tố

 3

HNO

n nN(muối) + nN(hỗn hợp khí)

4 ,

Nghĩa là: Với một hợp chất ta luôn có

+ Tỉ lệ khối lợng của mỗi nguyên tố đối với khối lợng hợpchất luôn luôn là hằng số

+ Tỉ lệ khối lợng giữa các nguyên tố là hằng số

% : 1

% : 23

% :

:

C H Na

m m

m m

n n n

= 1 : 1 : 1 : 3

V× khèi lîng mol cña muèi lµ 84 nªn CTPT cña muèi lµ

- Mở rộng: Tổng khối lượng các chất trước khi thí nghiệm bằng tổngkhối lượng các chất sau thí nghiệm

- Phạm vi áp dụng định luật: Thường dùng để giải các bài toán với cáchỗn hợp chưa xác định thành phần hoặc bài toán pha trộn dung dịch, đặc biệtkhi tạo kết tủa hay giải phóng khí bay lên

1.2.4 Định luật Avogađro ĐỊNH LUẬT AVOGAĐRO

+ Nội dung định luật: Ở cùng một điều kiện về nhiệt độ và áp suất

những thể tích bằng nhau của các chất khí khác nhau đều chứa một số nhưnhau các phân tử

+ Áp dụng: Thường được dùng để xác định số mol hay khối lượng

phân tử của một chất khí hay chất dễ hoá hơi

1.2.5 Định luật tuần hoàn các nguyên tố hóa học ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HOÁ HỌC

a/ Nội dung

Tính chất các nguyên tố, cũng như thành phần và tính chất của các đơnchất và hợp chất tạo nên từ các nguyên tố đó biến thiên tuần hoàn theo chiềutăng của số điện tích hạt nhân nguyên tử

b/ Giải thích

Khi điện tích hạt nhân tăng, cấu trúc lớp vỏ electron đặc biệt là số elớp ngoài cùng biến đổi tuần hoàn Vì các e ngoài cùng quyết định tính chấthoá học của 1 nguyên tố nên khi chúng biến đổi tuần hoàn thì tính chất củacác nguyên tố cũng phải biến đổi tuần hoàn

1.2.6 Định luật bảo toàn điện tích ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH

a/ Nội dung: Có 3 nội dung cần nhớ:

* Trong dung dịch:

∑ Mol điện tích (+) = ∑ Mol điện tích (-)

* TrongTrên phương trình ion:

∑ điện tích vế trái = ∑ điện tích vế phải (-)

* Các quá trình oxi hoá khử:

Trong trường hợp này, nên dùng phản ứng dạng ion và nên áp dụngphương pháp bảo tồn electron

∑ n electron cho bởi 2 KL = ∑ n electron nhận bởi 2 axit

* Nếu lấy 2 axit ấy tác dụng do tính oxi hố của ion H+

(HCl, H2SO4lỗng):

∑ n electron nhận = nH+ = 1/2 nH2

∑ n electron cho = ∑ n KL X hố trị của kim loại

1.3 Ý NGHĨA CỦA CÁC ĐỊNH LUẬT

1.3.1 Định luật thành phần không đổi

Nghiên cứu thành phần định lượng về cấu trúcphân tử các chất , làm cơ sở để xác định cácnguyên tố hóa học tạo nên phân tử các chất Từsố nguyên tử của các nguyên tố có trong thànhphần các chất là cơ sở để biểu diễn, mô tả cácchất bằng kí hiệu, công thức hóa học các chất

Định luật được nghiên cứu ở chương II lớp 8PTTHCS

1.3.2 Định luật bảo toàn khối lượng

Nghiên cứu qui luật bảo toàn khối lượng cácchất trong phản ứng hóa học quá trình biến đổi,vận động của vật chất : khối lượng các chất đượcbảøo toàn chỉ có “thay đổi lại cấu tạo, sắp xếp lạicác nguyên tử để tạo chất mới” Định luật làm cơsở cho việc tính toán định lượng các chất trong phảnứng hóa học

Aùp dụng định luật bảo toàn khối lượng giải cácbài toán định lượng

Ví dụ 1: Để đốt cháy hoàn toàn 4,45g chất hữu cơ

thể tích đo ở đktc Xác định CTPT của chất A biết tỉ

Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có :

Ví dụ 1: khi làm bay hơi 15 gam chất B chiếm mộtthể tích bằng thể tích của 7g khí N2 (đo cùng điềukiện) Tìm khối lượng mol phân tử khí B

Để giải bài toán này giáo viên hướng dẫn họcsinh áp dụng hệ quả của định luật Avôgadrô, đólà trong cùng điều kiện tỉ lệ thể tích tương ứng với

tỉ lệ số mol  số mol của 15g B bằng số mol của 7g

N2

1.3.4 Định luật tuần hoàn các nguyên tố hóa học

Nghiên cứu qui luật biến đổi tuần hoàn tínhchất các nguyên tố, các hợp chất trong chu kỳ ,nhóm của các nguyên tố hóa học Cùng với thuyếtelectron xác định mối liên hệ giữa vị trí các nguyêntố trong HTTH qui luật biến đổi tính chất các chấtvới cấu tạo nguyên tử, dạng liên kết hóa học cácchất Trên cơ sở đó mà dự đoán tính chất cácchất, định hướng cao sự nghiên cứu thực nghiệm cácchất và hình thành kĩ năng dự đoán khoa học tronghọc tập hóa học cho học sinh

Ví dụ 1: Xét biến thiên tính chất các nguyên tố

thuộc chu kỳ 3

2/8/7

Khi đi từ trái sang phải số lớp e không tăng,

hút hạt nhân trên các e lớp ngoài cùng tăng bán kính nguyên tử giảm, khả năng nhường e giảm

 tính kim loại giảm Ngược lại khả năng nhận e tăng

 tính phi kim tăng, độ âm điện tăng

Ví dụ 2: Dựa vào vị trí của nguyên tố trong HTTH

 cấu tạo và tính chất của nguyên tố

Kết luận :

1 Các thuyết – định luật hóa học giữ vai trò cơsở lý thuyết cho toàn bộ chương trình, giúp cho việcnghiên cứu các vấn đề cụ thể của chương trình hóahọc Sự nghiên cứu lý thuyết – định luật có giá trịphương pháp luận và quan trọng ở tất cả các giaiđoạn của sự tổng kết, khái quát hóa kiến thức Sựtổng kết các vấn đề trên cơ sở lý thuyết chủ đạotạo điều kiện phát triển tư duy lí thuyết, một phươngpháp nhận thức, học tập cơ bản của bộ môn hóahọc

2 Các thuyết làm cơ sở cho sự nghiên cứu hóahọc đều đặt ở đầu chương trình để giúp cho việcnghiên cứu các vấn đề cụ thể được dễ dàng hơn.Một số định luật, qui tắc học xen kẽ với phần cụthể nghiên cứu về các chất nhưng vẫn đảm bảo vaitrò chủ đạo của lí thuyết : được nghiên cứu trướcmột bước làm cơ sở cho việc giải thích, hiểu sâu vềchất và sự biến đổi của chúng

3 Thông qua việc nghiên cứu các thuyết, địnhluật hóa học mà hình thành thế giới quan khoa học,

cơ sở của phép biện chứng

1.4 Một số nguyên tắc chung về MỘT SỐ NGUYÊN TẮC CHUNG VỀ PPDH các thuyết và định luật hĩa học cơ bản trong chương trình phổ thơng CÁC THUYẾT VÀ ĐỊNH LUẬT HĨA HỌC CƠ BẢN TRONG CHƯƠNG TRÌNH PHỔ THƠNG.

Nguyên tắc 1 Khi dạy học về các thuyết và định luật hĩa học cơ bản

cần xuất phát từ các sự kiện cụ thể, riêng lẻ cĩ liên quan đến nội dung học

thuyết, định luật để khái quát hóa, tìm ra bản chất chung hoặc quy luật đượcnêu ra trong nội dung cơ bản của học thuyết đó.

Năm 1897 – Từ thí nghiệm của Tôm-xơn đã phát hiện ra tia âm cực màbản chất là chùm các hạt nhỏ bé mang điện tích âm gọi là các electron

Năm 1911 – Rơ-dơ-pho và các cộng sự đã cho các hạt a bắn phá một lávàng mỏng và dùng màn huỳnh quang đặt sau lá vàng để theo dõi đường đicủa hạt α

Từ đó đi đến kết luận nguyên tử có cấu tạo rỗng, các e chuyển động tạo

ra vỏ electron bao quanh hạt mang điện tích dương có kích thước nhỏ bé sovới kích thước nguyên tử, nằm ở tâm nguyên tử Đó là hạt nhân nguyên tử

Năm 1916 – Rơ-dơ-pho phát hiện ra một loại hạt mang điện tích gọi làproton đó chính là ion dương H+ được ký hiệu bằng chữ P

Năm 1932 – Chat-vich cộng tác viên của Rơ-dơ-pho dùng hạt a bắn phá

1 tấm kim loại Beri mỏng phát hiện ra một loại hạt mới có khối lượng xấp xỉkhối lượng của proton nhưng không mang điện, được gọi là hạt nơtron (kýhiệu chữ n)

Từ các sự kiện là những thí nghiệm của các nhà bác học dần dần dẫnđến sự khái quát tìm ra bản chất của nội dung thuyết cấu tạo nguyên tử:

Thành phần cấu tạo nguyên tử gồm:

- Hạt nhân nằm ở tâm của nguyên tử gồm các hạt p, n

- Vỏ electron của nguyên tử gồm các e chuyển động xung quanh hạt nhân

- Các đặc điểm của các loại hạt (kích thước, khối lượng, điện tích )

Nguyên tắc 2 Cần phải nêu rõ (phát biểu) một cách chính xác, khoa

học nội dung của học thuyết hoặc định luật cần nghiên cứu

Thí dụ: Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học

Khi nghiên cứu về định luật tuần hoàn các nguyên tố hóa học cần phảinghiên cứu sự biến đổi tuần hoàn cấu hình electron nguyên tử các nguyên tố

hóa học (Bảng 2-1 trang 39 sách giáo khoa lớp 10) và từ đó phải nêu rõ địnhluật tuần hoàn phát biểu như sau: "Sự biến đổi tuần hoàn về cấu hình electronnguyên tử của các nguyên tố chính là nguyên nhân của sự biến đổi tuần hoàn

về tính chất của các nguyên tốố́ đó" Đó chính là cơ sở của định luật tuần hoànMen-đê-le-ep

Nguyên tắc 3 Từ nội dung của định luật học thuyết cần chỉ ra cơ sở

khoa học, ý nghĩa của chúng để giúp học sinh hiểu, nắm chắc nội dung và vậndụng trong việc nghiên cứu các vấn đề cụ thể, giải quyết các vấn đề học tậpđặt ra

Thí dụ: Từ định luật tuần hoàn và thuyết electron cần chỉ ra cơ sở khoahọc của nội dung định luật đó là cấu hình electron sẽ quyết định tính chất củacác chất và sự biến đổi tính chất của các chất và hợp chất của chúng Từ đóthấy được vai trò và ý nghĩa của chúng trong việc vận dụng xét về mối quan

hệ giữa vị trí và cấu tạo, giữa vị trí và tính chất, so sánh tính chất hóa học củamột nguyên tố với các nguyên tố lân cận

Nguyên tắc 4 Cần cho học sinh vận dụng những nội dung của các học

thuyết vào việc nghiên cứu các trường hợp cụ thể khác nhau để hiểu sâu sắcnội dung của nó, hoàn thiện – phát triển, mở rộng phạm vi áp dụng của nó

Thí dụ: Vận dụng các nguyên lý và quy tắc phân bổ electron trongnguyên tử để viết cấu hình electron của một số nguyên tố trong phân nhómphụ (nhóm B) như: Cu, Fe, Cr (mở rộng phạm vi áp dụng) để hiểu rõ hơn,sâu hơn về quy luật phân bố e Cu: Z = 29 cấu hình e: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d9

4s2 nhưng do phân lớp 3d9 rất dễ dàng nhận 1e của phân lớp 4s2 để tạo thànhcấu hình 3d10 là cấu hình bền vững nên cấu hình electron của Cu là 1s2 2s2 2p6

3s2 3p6 3d10 4s1

Nguyên tắc 5 Cần tận dụng các kiến thức lịch sử hóa học để giúp học

sinh hiểu được những nội dung khó của phần lý thuyết và giới thiệu cách tư

duy khoa học của các nhà hóa học để rèn luyện phát triển tư duy sáng tạo củahọc sinh.

Thí dụ: Minh họa như ở nguyên tắc 1

Hoặc giới thiệu lịch sử về nhà bác học Men- đê- lê - ep

Nguyên tắc 6 Tăng cường sử dụng các phương tiện trực quan: mô

hình, tranh vẽ, thí nghiệm, biểu bảng giúp học sinh tiếp thu được dễ dàngcác nội dung của các thuyết và định luật hóa học

Chương 2 XÂY DỰNG GIÁO ÁN VÀ CÁC BÀI TẬP CÓ SỬ DỤNG CÁC ĐỊNH LUẬT HÓA HỌC

2- Kiểm tra: trong không khí xem lại câu này, không

có ý nghĩa gì?

Ghi lại bằng sơ đồ hiện tợng hóa học sau: Đốt Magie,Magie đã tác dụng với Oxi tạo thành Magie oxit

g× vÒ tæng khèi lîng cña chÊt

tham gia vµ tæng khèi lîng s¶n

- GV yêu cầu HS phát biểu nội

dung định luật bảo toàn khối

* Khối lợng của mỗi nguyên tử

- HS nghe và ghi nhớ kiến thức

2- Định luật.

- 2 HS phát biểu

- HS ghi bài

* Trong một phản ứng hóa học, tổng khối lợng của các chất sản phẩm bằng tổng khối lợng của các chất tham gia

- HS nghe và ghi nhớ kiến thức

- 1 HS trả lời

- 1 HS trả lời

- 1 HS trả lời: Vì trong phảnứng chỉ có liên kết giữa cácnguyên tử thay đổi, còn sốnguyên tử không thay đổi

- 2 HS đọc bài

* Giải thích (SGK).

3- áp dụng.

trớc và sau phản ứng có thay

đổi không?

* Khi phản ứng hóa học xảy ra

có những chất mới đợc tạo

- GV cho HS viết biểu thức của

định luật bảo toàn khối lợng

(Nếu kí hiệu m là khối lợng

chất) Cho 2 phơng trình chữ

ở trên (ở 2 TN vừa làm)

- GV chiếu lên màn hình kết

quả của một số HS

- GV yêu cầu HS viết biểu thức

tổng quát của Định luật bảo

toàn khối lợng bằng cách cho

- HS làm BT vào phim trong

- HS chữa bài vào vở

- HS thảo luận nhóm tìm ra

đáp án đúng

- Đại diện nhóm trả lời

- 2 HS trả lời

- GV chiÕu lªn mµn h×nh kÕt

qu¶ cña mét sè HS

- GV yªu cÇu HS lµm BT sau:

Than ch¸y trong oxi t¹o thµnh

- ChuÈn bÞ cho bµi sau

2.2 BÀI TẬP

2.2.1 ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN NGUYÊN TỐ

Xét biến đổi

2.2.1.1 Câu hỏi và bài tập trắc nghiệm khách quan

Câu 1 Cho 16,8 gam Fe phản ứng với O2 thu được hỗn hợp A gồm sắt

và 3 oxit sắt Cho A phản ứng vừa đủ với 950ml dung dịch HNO3 1M thuđược dung dịch A chỉ chứa muối sắt III và V lit NO duy nhất đktc Tính V

NO3- 3NO3- khí tạo muối

nNO3- tạo muối = 3nFe = 0,9mol

=> nNO3- tạo khí: 0,95 - 0,9 = 0,05 mol

=> Vkhí = 0,05 22,4 = 1,12 (đáp án A)

Câu 2 Cho 300 ml dung dịch CuSO4 1M; Al2(SO4)3 2M và FeSO4 1Mtác dụng với dung dịch NH3 dư, lọc kết tủa cho tác dụng với dung dịch NaOH

dư rồi lấy chất rắn còn lại nung trong không khí đến khối lượng không đổi thuđược m gam chất rắn Tính m.

A 16 B 24 C 32 D 48

Giải:

Khi cho { CuSO4, Al2(SO4)3, Fe(SO4)} phản ứng với NH3 dư thì CuSO4 tạo ionphức, kết tủa gồm: Al(OH)3 và Fe(OH)2

Cho hh rắn qua NaOH thì Al(OH)3 tan hết, còn Fe(OH)2 kết tủa

4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O  4Fe(OH)3

0,3 to 0,3

0,3 0,15 => m = 0,15 160 = 24 (đáp án B)

Câu 3 Cho m gam hỗn hợp gồm Al, Cu, Fe phản ứng vừa đủ với một

dung dịch chứa x mol HNO3 thu được dung dịch A (không chứa muối amoni)

và 6,72 lit NO, NO2 (đktc) có tỷ khối so với H2 bằng 61/3 Tính x

Câu 4 Cho 4 gam Mg tác dung với 200 ml dung dịch HCl 1,2M,

HNO3 0,04M và Cu(NO3)2 0,02M thu được dung dịch A chứa 1 muối, hỗnhợp khí N2O, N2, H2 và m gam hỗn hợp 2 kim loại Tính m

A 0,7 B 1 C 1,4 D 1,6

Câu 6 Cho 32 gam Cu phản ứng vừa đủ với 800 ml dung dịch HNO3

1M và H2SO4 0,5M thu được dung dịch A và 13,44 lit (đktc) hỗn hợp khí NO

và NO2 Cô cạn dung dịch A th0u được bao nhiêu gam muối khan

A 70,4 gam B 81,6 gam C 82,8 gam D 84,6 gam

Câu 7 Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,12 mol FeS2 và a mol Cu2S

vào axit HNO3 (vừa đủ), thu được dung dịch X (chỉ chứa hai muối sunfat) vàkhí duy nhất NO Giá trị của a là:

A 0,075 B 0,12 C 0,06 D 0,04.

Câu 8 Ba hiđrocacbon X, Y, Z kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng, trong

đó khối lượng phân tử Z gấp đôi khối lượng phân tử X Đốt cháy 0,1 mol chất

Y, sản phẩm khí hấp thụ hoàn toàn vào du45ng dịch Ca(OH)2 (dư), thu được

số gam kết tủa là: (cho H = 1, C = 12, O = 16, Ca = 40)

A 10 B 20 C 30 D 40 Câu 9 Cho m gam hỗn hợp Mg, Al vào 250 ml dung dịch X chứa hỗn

hợp axit HCl 1M và axit H2SO4 0,5M, thu được 5,32 lít H2 (ở đktc) và dungdịch Y (coi thể tích dung dịch không đổi) Dung dịch Y có pH là :

A 7 B 1 C 2 D 6.

Câu 10 Điện phân dung dịch CuCl2 với điện cực trơ, sau một thời gian

thu được 0,32 gam Cu ở catôt và một lượng khí X ở anôt Hấp thụ hoàn toànlượng khí X trên vào 200 ml dung dịch NaOH (ở nhiệt độ thường) Sau phản

ứng, nồng độ NaOH còn lại là 0,05M (giả thiết thể tích dung dịch không thayđổi) Nồng độ ban đầu của dung dịch NaOH là : (cho Cu = 64)

A 0,2M B 0,1M C 0,05M D 0,15M.

Câu 11 Để thu lấy Ag tinh khiết từ hỗn hợp X (gồm a mol Al2O3, b

mol CuO, c mol Ag2O), người ta hoà tan X bởi dung dịch chứa (6a + 2b + 2c)mol HNO3 được dung dịch Y, sau đó thêm (giả thiết hiệu suất các phản ứngđều là 100%)

A 2c mol bột Cu vào Y B c mol bột Al vào Y.

C c mol bột Cu vào Y D 2c mol bột Al vào Y.

Câu 12 Cho 200 ml dung dịch AlCl3 1,5M tác dụng với V lít dung dịchNaOH 0,5M, lượng kết tủa thu được là 15,6 gam Giá trị lớn nhất của V là:(cho H = 1, O = 16, Al = 27)

Câu 13 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 gamkết tủa Giá trị lớn nhất của V để thu được lượng kết tủa trên là

0,1 0,6 0,2

Al(OH)3 + NaOH  NaAlO2 + 2H2O

(0,2 – 0,1) 0,1

=> nNaOH = 0,9mol  V = 0,9/2 = 0,45 (đáp án B)

Câu 14 Nhiệt phân hoàn toàn 40 gam một loại quặng đôlômit có lẫn

tạp chất trơ sinh ra 8,96 lít khí CO2 (ở đktc) Thành phần phần trăm về khốilượng của CaCO3.MgCO3 trong loại quặng nêu trên là

A 40% B 50% C 84% D 92%.

Câu 15 Thể tích dung dịch HNO3 1M (loãng) ít nhất cần dùng để hoà

tan hoàn toàn một hỗn hợp gồm 0,15 mol Fe và 0,15 mol Cu là (biết phản ứngtạo chất khử duy nhất là NO)

Câu 13: Đáp án C

Câu 14: Đáp án A

Câu 15: Đáp án D

2.2.1.2 Bài tập tự luận

Bài 1: Một hỗn hợp X gồm FeO và Fe2O3 có khối lượng là 30,4 gam.

Nung nóng hỗn hợp này trọng một bình kín có chứa 22,4 lít CO (dktc) Khốilượng hỗn hợp khí thu được là 36 gam

a/ xác định thành phần hỗn hợp khí Biết rằng X bị khử hoàn toàn thành Fe?b/ Tính khối lượng Fe thu được và khối lượng 2 oxit sắt?

GIẢI

A/ Phương pháp: Ta tính để tăng khối lượng của khí Độ tăng này làkhối lượng của oxi lấy ra từ 2 oxit 2 oxit sắt

nCObd = 1 mol  mCObd = 28 gam

Độ tăng khối lượng

36 - 28 = 8 gam = mo  no = 8/16 = 0,5 mol

Vậy có 0,5 mol CO kết hợp với 0,5mol O cho ra 0,5 mol CO2

Thành phần hỗn hợp khí: 0,5 mol CO và 0,5 mol CO2

b/ Phương pháp áp dụng nguyên lý bảo toàn nguyên tố ôxi

no(feO, Fe2O3)= no lấy ra = 0,5 mol

Gọi a = nfeO, b = nFe2O3

a mol FeO và b mol Fe2O3 chứa a + 3b mol O

Vậy no(2 oxit Fe) = a + 3b = 0,5

m2oxitFe = 72a + 160b = 30,4

(1) và (2)  a = 0,2 mol FeO, b = o,1 mol Fe2O3

mFeO = 0,2.72 = 14,4 gam

mFe2O3 = 0,1 160 = 16 gam

Theo định luật bảo toàn nguyên tố Fe

nFe = nFe(FeO) + nFe(Fe2O3) = a + 2b = 0,4 mol

a Tính khối lượng Al, Fe, Al2O3 trong hỗn hợp Y

b Tính khối lượng của Al và Fe trong hỗn hợp X

Với NaOH chỉ có Al và Al2O3 phản ứng Do phản ứng không tạo ra khí

H2 vậy trong Y không có Al dư

Chú ý: Còn có thể tính khối lượng Fe trong X từ mFe2O3 trong X

mFe2O3(X) = mx - mAl = 234 - 54 = 180 gam

mFe(X) = 2 56 180x x160 = 126 gam

Bài 3:

Nhiệt phân m gam NH3 thu được 1 hỗn hợp khí X có V = 112 lít(đktc) Cho X qua dung dịch H2SO4 dư còn lại hỗn hợp khí Y có V = 89,6 lít(đktc)

Vậy trong 4 mol Y có 1 mol N2 và 3 mol H2

b/ Khối lượng NH3 ban đầu:

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố N

nN(NH3bđ) = n N(N2) + nN(NH3)còn lại

= 2 1 + 1 1 = 3nNH3bđ = nN(NH3bđ) = 3 mol

nNH3bđ = 3 17 = 51 gam

2.2.2 ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN KHỐI LƯỢNG

Bài 1: Cho 34,5g Na tác dụng với 177g nước Tính nồng độ (%) của

dung dịch thu được sau phản ứng

GIẢI

Theo đề ta có: nNa = 34,5 1,5

23  mol

Phương trình phản ứng:

2Na + 2H2O  2NaOH + H2 

1,5mol x(mol) y(mol)

Khối lượng dung dịch sau phản ứng:

= 34,5 + 177 – 1,5 = 200gNồng độ % của dung dịch thu được sau phản ứng:

200x 

Bài 2: Cho 27,4 gam Ba kim loại vào 500 gam dung dịch hỗn hợp

(NH4)2SO4 1,32% và CuSO4 2% Sau khi kết thúc tất cả các phản ứng, ta thuđược khí A, kết tủa B và dung dịch C

NH4+  NH3 + H2O (II)

Ngoài ra OH- còn phản ứng với Cu2+:

Cu2+ + 2OH-

Tổng số mol OH-dùng cho 2 phản ứng này là:

0,1 (pưII) + 2 0,0625 (pưIII) = 0,225 mol

nOH = 0,4 > 0,225 Vậy NH4+ và Cu2+ phản ứng hết, ta thu được 0,1mol NH3

Kết tủa B gồm BaSO4 và Cu(OH)2 khi nung:

BaSO4 rất bền không thay đổi

Cu(OH)2 = CuO + H2O