Rèn một số kỹ năng phân tích hệ số trong giải bài tập hóa học cho học sinh giỏi lớp 9 ở trường THCS hoằng đại, thành phố thanh hóa

Với những lí do trên,tôi đã mạnh dạn nghiên cứu tổng hợp kinh nghiệm và thể nghiệm đề tài: “RÈN MỘT SỐ KĨ NĂNG PHÂN TÍCH HỆ SỐ TRONG GIẢI BÀI TẬP HÓA HỌC CHO HỌC SINH GIỎI LỚP 9 Ở TRƯỜNG

1 MỞ ĐẦU 1.1 Lí do chọn đề tài:

Cũng như các bộ môn khoa học khác, dạy và học Hóa học ở các trường

hiện nay đã và đang được đổi mới tích cực nhằm góp phần thực hiện thắng lợi các mục tiêu của trường THCS Ngoài nhiệm vụ nâng cao chất lượng hiểu biết kiến thức và vận dụng kỹ năng, các nhà trường còn phải chú trọng đến công tác bồi dưỡng học sinh giỏi các cấp, coi trọng việc hình thành và phát triển tiềm lực trí tuệ cho học sinh Đây là một nhiệm vụ không phải năm nào, trường nào cũng

có thể làm tốt vì nhiều lý do như: do môn học mới đối với bậc trung học cơ sở nên kiến thức kỹ năng của học sinh còn nhiều chỗ khuyết, một bộ phận giáo viên chưa có đủ các tư liệu cũng như kinh nghiệm để đảm nhiệm công việc dạy học sinh giỏi …

Trong những năm gần đây, vấn đề bồi dưỡng học sinh dự thi học sinh giỏi cấp thành phố, cấp tỉnh được phòng giáo dục đặc biệt quan tâm, được các nhà trường và các bậc cha mẹ học sinh nhiệt tình ủng hộ Giáo viên được phân công dạy bồi dưỡng đã có nhiều cố gắng trong việc nghiên cứu để hoàn thành nhiệm

vụ được giao Tuy nhiên trong thực tế dạy bồi dưỡng học sinh giỏi còn nhiều khó khăn cho cả thầy và trò

Là một giáo viên năm nào cũng được phân công bồi dưỡng học sinh giỏi Hoá học của trường, tôi đã có dịp tiếp xúc với một số bạn đồng nghiệp, khảo sát

từ thực tế học sinh và đã thấy được nhiều vấn đề trong đội tuyển: nhiều học sinh thường xuyên mắc sai lầm và lúng túng khi tiếp xúc với các bài tập phức tạp Các em thường dùng phương pháp đại số với khá nhiều ẩn, thường giải bài tập rất dài dòng Trong khi các bài toán này hoàn toàn có thể giải gọn hơn và nhanh hơn rất nhiều nếu nắm chắc một số phương pháp giải nhanh, trong đó có phương pháp phân tích hệ số

Với những lí do trên,tôi đã mạnh dạn nghiên cứu tổng hợp kinh nghiệm và

thể nghiệm đề tài: “RÈN MỘT SỐ KĨ NĂNG PHÂN TÍCH HỆ SỐ TRONG GIẢI BÀI TẬP HÓA HỌC CHO HỌC SINH GIỎI LỚP 9 Ở TRƯỜNG THCS HOẰNG ĐẠI” nhằm giúp cho các em HS giỏi tự tin hơn, giải được

nhiều bài tập khó một cách linh hoạt và chính xác

1.2 Mục đích nghiên cứu:

Đề tài nhằm mục đích làm rõ một số dạng ứng dụng của phương pháp phân tích hệ số vào việc giải bài tập hóa học nâng cao, qua đó giúp HS hình thành kỹ năng giải bài tập linh hoạt hơn, có thể biến các bài tập phức tạp thành đơn giản Đề tài còn nhằm phát huy tính tích cực, khơi dậy tiềm lực sáng tạo và niềm tin của HS, góp phần nâng cao chất lượng đội tuyển HS giỏi

1.3 Đối tượng nghiên cứu:

Xuất phát từ những khó khăn vướng mắc trong những năm đầu làm nhiệm

vụ bồi dưỡng HS giỏi, tôi xác định đối tượng cần phải nghiên cứu là kinh nghiệm bồi dưỡng kỹ năng phân tích hệ số trong giải bài tập Hóa học cho học

sinh giỏi Thông qua việc áp dụng đề tài cho học sinh giỏi lớp 9 Trường THCS Hoằng Đại để đúc rút, tổng kết kinh nghiệm bồi dưỡng học sinh giỏi cho bản thân

1.4 Phương pháp nghiên cứu:

Nghiên cứu trên cơ sở lý luận về phương pháp phân tích hệ số trong các phản ứng Hóa học và ứng dụng của phân tích hệ số trong việc kết hợp giải một

số dạng bài tập hóa học

Trực tiếp sử dụng các bài tập trong đề tài vào thực tế giảng dạy đội tuyển học sinh giỏi ở trường THCS Hoằng Đại để rút ra kinh nghiệm

Tổ chức trao đổi với các bạn đồng nghiệp, trò chuyện cùng HS, kiểm tra

và đánh giá kết quả dạy và học những nội dung trong đề tài

2 NỘI DUNG 2.1 Cơ sở lí luận:

Trong Hóa học, nói đến PTHH là phải nói đến hệ số cân bằng Khi đã tham gia giảng dạy và học tập Hóa học thì ai cũng biết ý nghĩa quan trọng của hệ số cân bằng là phản ánh tỉ lệ số mol giữa các chất tham gia và sản phẩm Từ hệ số cân bằng trong phản ứng nếu biết được số mol của một chất sẽ tìm được số mol nhiều chất khác Tuy nhiên, ý nghĩa của các hệ số không chỉ dừng lại ở đó Trong hệ thống bài tập Hóa học có nhiều bài toán mà người giải không dễ gì tìm được số mol các chất, nhất là các bài toán có chứa hỗn hợp phức tạp hoặc những bài toán dưới dạng tổng quát Hệ số cân bằng có thể gợi cho ta những cách giải bài tập thông minh, mạnh mẽ, nhanh chóng và tiết kiệm thời gian Những cách giải bài tập dựa vào việc khai thác sâu các hệ số (hoặc chỉ số) được gọi chung là phương pháp phân tích hệ số Nếu biết khai thác triệt để các hệ số cân bằng và kết hợp khéo léo với một vài phương phương pháp khác: bảo toàn nguyên tố, quy đổi tương đương, bảo toàn khối lượng, phương pháp giá trị trung bình … thì

sẽ tạo nên nhiều điều thú vị, nhiều bài toán phức tạp được giải ra theo một trình

tự ngắn gọn và đơn giản

Cơ sở của phân tích hệ số là dựa vào việc khai thác, hiểu sâu sắc về tương quan giữa các hệ số và chỉ số, biến ý nghĩa của các hệ số thành công cụ mạnh

mẽ để giải các bài toán hóa học nhanh chóng và chính xác

Trong đề tài này, tôi xin trình bày cơ sở của một vài dạng ứng dụng phân tích hệ số vào việc giải bài tập hóa học THCS:

Dạng 1 Phân tích hệ số xác định nhanh tỉ lệ mol giữa các nguyên tố

trong hợp chất:

Trong nhiều phản ứng hóa học dạng tổng quát, mặc dù chưa biết công thức hóa học của các chất tham gia nhưng thông qua các chỉ số và hệ số bằng chữ, ta vẫn có thể phân tích và tìm ra mối liên hệ toán học giữa chúng Phương pháp này cho phép chúng ta tìm nhanh tỷ lệ số mol nguyên tử của các nguyên tố trong cùng một chất (hoặc 2 chất khác nhau) Phương pháp này thường áp dụng tìm công thức hóa học của một hợp chất (oxit kim loại, hiđrocacbon…)

dụ: Phản ứng giữa oxit kim loại với chất thường (H2,CO) thì số mol (H2, CO) phản ứng bằng số mol oxi bị khử

Tổng quát: RxOy + yCO ��t0 � xR + yCO2

RxOy + yH2

0

t

�� � xR + yH2O

Ta thấy nO(oxit) = n (H2+ CO)

Nhận xét: Nếu biết khối lượng oxit thì sẽ tìm được khối lượng của nguyên tố R:

mR = mOxit - mO => tỷ lệ số mol x : y = nR : nO

Dạng 2 Phân tích hệ số trong các bài toán tăng giảm thể tích khí.

Trong hóa học có nhiều phản ứng chuyển từ khí này sang khí khác làm thể tích tăng lên hoặc giảm xuống so với khí ban đầu Thực tế trong các phản ứng này thường có một chất có số mol (thể tích) bằng số mol (hoặc thể tích) tăng lên hoặc giảm xuống Dựa vào mỗi phản ứng này chúng ta có thể rút ra những kết luận quan trọng

Ví dụ: - Phản ứng: C2H2 + 2H2

0

t Ni

��� C2H6 1V 2V 1V

V = 3V – 1V = 2V = VH2(phản ứng) => Thể tích giảm xuống bằng thể tích H2 đã phản ứng

- Phản ứng: N2 + 3H2

0

t xt

���2NH3

1V 3V 2V

V = 4V – 2V = 2V = VNH3=> Thể tích giảm xuống bằng thể tích NH3

sinh ra

- Phản ứng: 2SO2 + O2

0

t xt

���2SO3

2V 1V 2V

V = 3V – 2V = 1V = VO2 => Thể tích giảm xuống bằng thể tích O2

phản ứng

- Phản ứng: C3H8 + 5O2

0

t

�� � 3CO2 + 4H2O 1V 5V 3V 4V

V = 7V – 6V = 1V = VC3H8 => Thể tích tăng lên bằng thể tích C3H8

phản ứng

Qua tham khảo tài liệu và nghiên cứu từ nhiều phản ứng tôi rút ra kết luận: “Nếu hệ số của một chất bàng hiệu của các tổng hệ số ở mỗi vế phản ứng thì chất đó có thể tích (hoặc số mol) tăng thêm (hoặc giảm xuống)” Nếu biết phần tăng thêm hoặc giảm xuống thì hoàn toàn tìm được thể tích của một chất phản ứng

Dạng 3 Phân tích hệ số kết hợp với phương pháp bảo toàn nguyên tố và

bảo toàn khối lượng

Việc kết hợp phân tích hệ số với định luật bảo toàn nguyên tố là sự kết hợp khéo léo giữa ý nghĩa của các hệ số và nội dung của định luật bảo toàn nguyên tố: “Trong phản ứng hóa học, tổng số mol nguyên tử của mỗi nguyên tố

và khối lượng của chúng trước và sau phản ứng luôn bằng nhau” Thường gặp nhất là các bài toán về sắt và oxit sắt Chẳng hạn :

Fe ���O2 A x y

Fe

Fe O ���� HNO3 Fe(NO3)3 + H2O + (NO , NO2 …)

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố cho nguyên tố Sắt => nFe(NO3)3= nFe(bđ)

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố cho nguyên tố Nitơ:

nHNO3 = nN(muối) + nN(sp khí) = 3.nFe+ nN(sp khí)

Nhận xét: Nếu biết khối lượng của các khí sản phẩm và hỗn hợp A (hoặc muối Fe) thì có thể áp dụng định luật BTKL => số mol HNO3

2.2 Thực trạng vấn đề nghiên cứu:

Thói quen của của học sinh khi gặp các bài toán phức tạp là thường đặt ẩn Thực tế dạy học cho biết, đa số học sinh khối THCS chưa có nhiều kỹ năng giải

hệ phương trình toán chứa nhiều phương trình và nhiều ẩn Trong các buổi bồi dưỡng HS giỏi tôi thường chuẩn bị một số bài tập tạo nên tình huống khó giải quyết nếu các em không biết sử dụng các phương pháp thông minh Có lần tôi ra bài toán: “Hòa tan 3,2 gam một oxit kim loại RxOy (R chiếm 70% theo khối lượng vừa đủ H2SO4 loãng nồng độ 24,5% (D = 1,2 g/ml) Tính thể tích dung dịch H2SO4 đã dùng mà không cần xác định tên kim loại Kết quả cả nhóm HS đều thực hiện phương pháp đại số và chỉ vài em giải ra bằng phương pháp ghép

ẩn số nhưng tốn rất nhiều thời gian Sau khi tôi gợi ý cho các em phân tích quan

hệ giữa kim loại R với Oxi và H2SO4, thì các em lại giải ra ngay Cụ thể:

Trước khi có gợi ý của giáo viên, một HS (giỏi nhất) đã giải như sau:

Theo đề bài ta có : 16xR y = 7

3 2RxOy + 2yH2SO4

�

xR2(SO4)

2y

x + 2yH2O (Rx+ 16y) 98y (gam)

3,2 m=?

Vậy m = Rx3, 2.9816y y =

3, 2.98 16 16 16

y y

y

 =

19,6 7 1

3  = 5,88 (gam) =>Vdd = 20ml

Các học sinh còn lại đều bị nhầm lẫn trong các bước biến đổi cuối cùng

Sau khi được gợi ý, HS đã biết giải như sau:

Vì % mR = 70% nên suy ra % mO = 30% => mO = 30 .3, 2

100 = 0,96 gam Theo PTHH: nH2SO4= nO(oxit)=0,9616 = 0,06 mol

=> mH2SO4 = 0,06 98 = 5,88 (gam)

=> Vdd = 20ml

Ngoài ra, do điều kiện kinh tế ở địa phương còn nhiều khó khăn, vì vậy điều kiện học tập của các em còn nhiều hạn chế Nhiều học sinh chưa có sách tham khảo, một số em có sách tham khảo lại chưa biết cách học tập với sách Để khắc phục những sai lầm và khó khăn nêu trên, tôi nghĩ cần phải nghiên cứu, tổng hợp về phương pháp phân tích hệ số để giúp HS giải dễ dàng và nhanh chóng một số bài tập có tính chất phức tạp

Để áp dụng đề tài, tôi thực hiện một số khâu quan trọng như sau:

Thứ nhất: Điều tra trình độ HS, tình cảm thái độ của HS về nội dung của đề tài: điều kiện học tập của HS Hướng dẫn cách sử dụng sách tham khảo và giới thiệu một số sách của thư viện trường để HS mượn đọc

Thứ 2: Chọn lọc và nhóm các bài toán theo dạng, xây dựng phương pháp giải chung cho mỗi dạng, biên soạn bài tập mẫu, bài tập vận dụng và bài tập nâng cao Ngoài ra phải dự đoán trước những sai lầm mà HS có thể mắc phải

Thứ 3: Lên kế hoạch về thời lượng cho mỗi dạng toán Tham khảo tài liệu, trao đổi với đồng nghiệp, nghiên cứu các đề thi HS giỏi của thành phố và một số huyện khác, viết thành tài liệu riêng để bồi dưỡng HS

2.3 Các giải pháp:

2.3.1 Đối với giáo viên.

Khi thực hiện đề tài vào việc giảng dạy, trước hết tôi hướng dẫn các em phương pháp khai thác, phân tích mối liên hệ giữa các hệ số trong từng loại phản ứng hóa học (như đã nêu trong cơ sở lí luận) Sau đó tổ chức giải khảo sát một

số bài tập mẫu để rút ra nguyên tắc chung, để giải toán theo phương pháp phân tích hệ số gồm các bước cơ bản sau:

Bước 1: Chuyển đổi các dữ kiện thành số mol (nếu được), xác định tỷ lệ số mol của cặp chất tham gia (hoặc 1 cặp chất nào đó)

Bước 2: Viết đầy đủ các PTHH xảy ra (hoặc sơ đồ phản ứng)

Bước 3: Phân tích hệ số và chỉ số trong PTHH của các chất đã biết dữ kiện và chất chưa biết (hoặc nguyên tố, nhóm nguyên tố trong chất cần tìm)

Bước 4: Kết hợp kết quả phân tích với một số phương pháp giải toán hóa học nhanh như: bảo toàn nguyên tố, bảo toàn khối lượng, trị số trung bình …

Đặc biệt nếu có nhiều chất trong PTHH đã biết tỷ lệ mol thì có thể để có thể thay thế cho các hệ số của các chất Từ đây sẽ tìm được các chỉ số chưa biết từ

hệ số đã biết bằng phương pháp bảo toàn nguyên tố là hai phương pháp không thể tách rời nhau

Tiếp theo, tôi bồi dưỡng kỹ năng theo dạng Mức độ rèn luyện từ dễ đến khó, nhằm giúp HS phát triển kỹ năng từ biết làm đến thành thạo và sáng tạo Khi tổ chức rèn kỹ năng giải toán cho HS, tôi luôn tạo cơ hội cho HS phát hiện vấn đề, hướng dẫn HS giải quyết vấn đề, tổ chức vận dụng và nâng cao Từ việc giải bài tập mẫu, HS rút ra được phương pháp giải và tránh được những sai lầm không đáng có trong nhận thức hóa học

2.3.2 Đối với học sinh.

Học và làm bài tập theo yêu cầu của giáo viên

2.3.3 Tổ chức thực hiện các giải pháp:

Qua nghiên cứu sách giáo khoa, sách bài tập và một số tài liệu tham khảo tôi nhận thấy một số kinh nghiệm phân dạng và vận dụng giải toán bằng phân tích hệ số kết hợp với một số phương pháp khác đó là:

Dạng 1: Phân tích trong các bài toán tìm tỷ lệ mol nguyên tử giữa các nguyên tố

trong hợp chất

Ví dụ 1: Khử hoàn toàn 3,84 gam một oxit của kim loại M thì cần dùng 1,344 lit

H2.Toàn bộ kim loại sinh ra cho tác dụng với ddHCl dư thì thấy sinh ra 1,008 lit

H2 Các thể tích khí đo ở đktc Tìm CTHH của oxit kim loại M

Nhận xét: Số mol của H2 ở 2 phản ứng khác nhau nên chứng tỏ hóa trị của M trong 2 phản cũng khác nhau

Giải: PTHH : MxOy + yH2

0

t

�� �xM + yH2O (1) 2M + 2nHCl � 2MCln + nH2 (2)

nH2(1)= 1,344 : 22,4 = 0,06 (mol)

nH2(2) = 1,008 :22,4 = 0,045 (mol)

Từ (1) => nO(oxit) = nH2= 0,06 mol

=> mM = 3,48 – (0,06 16) = 2,52 (gam)

Từ (2) => nM = 2

n.nH2= 0, 09

n

Vì nguyên tố M bảo toàn nên ta có: 0, 09

n M = 2,52 Chỉ có n = 2; M = 56 là thỏa mãn (Fe)

=> nFe = 0, 09

2 = 0,045 Xét phân tử FexOy => x y = 0, 0450, 06 = 3

4 Vậy CTHH của oxit là Fe3O4

Ví dụ 2: Một hỗn hợp X nặng 1,88 gam gồm Fe và một oxit sắt Ngâm hỗn hợp

X vào dd HCl dư thì thấy có 112 ml khí bay ra (đktc) Mặt khác, nếu cho dòng khí (H2, CO) vừa đủ tác dụng với hỗn hợp X thì thu được 672ml (đktc) một hỗn hợp khí và hơi Tìm CTHH của oxit

Nhận xét: Trong phản ứng khử oxit hoàn toàn đến kim loại thì số mol H2, CO bằngsố mol oxi bị khử Biết số mol O và Fe thì tìm được CTHH của oxit

Giải: TN1: nH2= 0,112 : 22,4 = 0,005 (mol)

PTHH: Fe + 2HCl � FeCl2 + H2

0,005 0,005 (mol)

moxit = mhh – mFe = 1,88 – 0,005.56 = 1,6 gam

TN 2: FexOy + yCO ��t0 � xFe + yCO2

FexOy + yH2

0

t

�� � xFe + yH2O Phân tích hệ số => nO (oxit) = nCO2 + nH2O = 6,72 : 22,4 = 0,03 (mol)

nFe(oxit) = 1,6 0,03.16

56



= 0,02 (mol) Xét phân tử FexOy => x y = 0, 020,03 = 2

3 Vậy CTHH oxit sắt là Fe2O3

Dạng 2: Phân tích hệ số trong các bài toán có sự tăng hoặc giảm thể tích chất

khí

Ví dụ 1: Một hỗn hợp khí A gồm C2H4, C2H2 (tỷ lệ số mol 2:3) Trộn hỗn hợp A với một lượng H2 thì thu được được 15 lit hỗn hợp khí B Đun nóng hỗn hợp B

có xúc tác Ni đến khi phản ứng hoàn toàn thì thu được 9 lit hỗn hợp khí C Hãy xác định thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp A Biết hỗn hợp C không làm mất màu dung dịch Br2.

Nhận xét: Vì C không làm mất màu dd Brom => A phản ứng hết

Trong phản ứng cộng H2 vào các hợp chất có liên kết  thì thể tích khí giảm xuống bằng thể tích H2 phản ứng

Giải:

C không làm mất màu dd Brom => B phản ứng hết

Các phản ứng: C2H4 + H2

0

t Ni

���C2H6 (1) x 2

C2H2 + H2

0

t Ni

���C2H6 (2) x 3

Từ (1) và (2) => phản ứng chung :

2C2H4 + 3C2H2 + 8H2

0

t Ni

��� 5C2H6 (3) 5V 8V 5V

Phân tích hệ số ta thấy thể tích khí giảm xuống chính bằng thể tích H2 phản ứng vì:V = 13V – 5V = 8V = VH2 (phản ứng)

=>VH2 phản ứng = 15 – 9 = 6 (lit)

Theo (3) ta có VC2H4 = 14 VH2 = 14.6 = 2,25(lit)

Ví dụ 2: Trộn 15 ml hỗn hợp khí A gồm NO và NO2 với 5 ml không khí (oxi chiếm 20%) thì thu được 19 ml khí B Thêm vào B 50 ml không khí thì thu được

64 ml hỗn hợp khí C Các phản ứng xảy ra hoàn toàn

Hãy xác định % thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp A

Nhận xét:

- Cho19 ml B + 50 ml kk �64 ml C < 69ml Chứng tỏ B còn NO => ở thí nghiệm 1 khí O2 phản ứng hết

- Thể tích khí giảm xuống chính bằng thể tích O2 phản ứng mỗi thí nghiệm Giải:

PTHH: 2NO + O2 � 2NO2

Phân tích hệ số thấy: thể tích khí giảm xuống chính bằng thể tích O2 phản ứng TN1: => VO2(pư) = 15 + 5 – 19 = 1 ml

TN2: => VO2= 19+ 50 – 64 = 5ml

VO2(50 ml kh=k) = 10020 .50 = 10ml >5

Vậy NO ở thí nghiệm 2 đã phản ứng hết Lượng NO ban đầu bằng tổng NO ở 2 phản ứng

VNO = 2VO2 = 2(1+5) = 12ml

%VNO = 12.100%

15 = 80% ; %VN2= 100% - 80% = 20%

Dạng 3 : Phân tích hệ số trong các bài toán có áp dụng định luật bảo toàn nguyên

tố

Ví dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn 20ml hợp chất khí A thì dùng đúng 80ml khí O2, sau phản ứng chỉ tạo ra 60ml CO2 và 40ml hơi nước Tìm CTPTcủa hợp chất A Viết các CTCT của hợp chất A (Cho biết các thể tích khí và hơi đo cùng nhiệt độ

và áp suất)

Nhận xét: Đối với các chất khí thì tỷ lệ số mol = tỷ lệ thể tích = tỷ lệ hệ số trong PTHH Tổng số mol nguyên tử của mỗi nguyên tố trước và sau phản ứng bằng nhau

Giải: Đặt CTTQ của A dạng: CxHyOz

Ta có: VA : VO2: VCO2: VH2O = 20 : 80 : 60 : 40 = 1 : 4 : 3 : 2

=> hệ số các chất trong phản ứng lần lượt là: 1,4,3,2

Ta có sơ đồ phản ứng:

1CxHyOz + 4O2

0

t

�� � 3CO2 + 2H2O

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố ta có :

x = 3 (bảo toàn nguyên tố C)

y = 2.2 = 4 (bảo toàn nguyên tố H)

z = (3.2) + 2 – (4.2) = 0 (bảo toàn nguyên tố O)

Vậy CTPT của A là: C3H4

CTCT của A: CH3 - C�CH ; CH2= C = CH2 ; CH2

HC = CH

Ví dụ 2: Để một phôi bào Fe nặng m gam ngoài không khí sau một thời gian thu

được 30 gam chất rắn B gồm Fe và 3 oxit của Fe Nếu hòa tan B vào HNO3

loãng dư thì thu được 5,6 dm3 duy nhất (đktc) Tính m

Nhận xét: nFe(bđ)= nFe (A) = nFe (muối nitrat), vì vậy muốn tìm khối lượng Fe ban đầu thì phải tìm số mol Fe

Giải: nNO = 22, 456 = 0,25 mol

Quy đổi: Fe3O4 �FeO + Fe2O3

Fe ��� O2 � Fe, Fe2O3, FeO (B)

Fe2O3 + 6HNO3 � 2Fe(NO3)3 + 3H2O (1)

3FeO + 10HNO3 � 3Fe(NO3)3 + 5H2O + NO (2)

Fe + 4HNO3 �Fe(NO3)3 + 2H2O + NO (3)

Đặt nFe(NO3)3 = nFe = a

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố N ta có:

nHNO3= (3a + nNO) = 3a + 0,25 (mol)

=> nH2O =

3 0, 25 2

(mol)

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho (1), (2), (3) ta có:

m HNO3 + mB = mFe(NO3)3 + mH2O + mNO

=> 63(3a + 0,25) + 30 = 242a + 9.(3a + 0,25) + 30.0,25

Giải ra a = 0,045 (mol) => m= 0,045 56 = 25,2 (gam)

Ví dụ 3: Hòa tan một oxit sắt vào 15 gam dung dịch H2SO4 98% (vừa đủ) thì thấy sinh ra 336 ml khí SO2 (đktc) duy nhất Tìm CTCT của oxit Sắt

Nhận xét: Từ số mol SO2 và số mol H2SO4 => số mol Fe2(SO4)3 bằng định luật bảo toàn nguyên tố Từ số mol Fe2(SO4)3 => số mol Fe Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố tìm số mol Oxi có trong oxit

Giải: nSO2 = 0,33622, 4 0,015(mol); nH2SO4=15.98%98 0,15(mol)

FexOy + 0,15 H2SO4 �Fe2(SO4)3 + 0,15H2O + 0,015 SO2

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố S:

nFe2(SO4)3 = 0,15 0,0153 = 0,045 (mol) => nFe = 0,09 (mol)

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố Oxi ta có:

nO(oxit) = 0,15 + (0,045.12) + (0,015.2)- ( 0,15.4) = 0,12

Ta có: x y = 0, 090,12 = 3

4 => Công thức Oxit sắt: Fe3O4

2.4 Hiệu quả của SKKN:

Những kinh nghiệm nêu trong đề tài đã phát huy rất tốt năng lực tư duy, độc lập suy nghĩ cho đối tượng HS giỏi Các em đã tích cực hơn trong việc tham gia các hoạt động xác định hướng giải và tìm kiếm hướng giải cho các bài tập Qua đề tài này, kiến thức, kỹ năng của HS được củng cố một cách vững chắc, sâu sắc; kết quả học tập của HS luôn được nâng cao Từ chỗ rất lúng túng khi gặp các bài toán nhiều phản ứng hoặc bài toán có chứa nhiều chỉ số và hệ số dạng chữ, thì nay phần lớn các em đã tự tin hơn, biết vận dụng những kỹ năng phân tích hệ số và kết hợp giải toán một cách khéo léo Đặc biệt có một số em

đã biết giải toán một cách sáng tạo, có nhiều bài giải hay và nhanh Đối với những năm đề thi học sinh giỏi cấp Thành phố có các dạng bài tập này thì học sinh đã làm được và đã đạt giải

3 KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ

Để gây hứng thú học tập, tạo niềm tin cho HS thì việc phân dạng bài tập

và xây dựng phương pháp giải hợp lí là hết sức quan trọng Muốn làm được việc này thì giáo viên phải hội đủ trình độ chuyên môn vững vàng, có hiểu biết bao quát và sâu sắc toàn bộ chương trình hóa học, có tinh thần nhiệt huyết, say mê với công việc

Những kinh nghiệm nêu trong đề tài vừa có tác dụng bồi dưỡng, rèn luyện các kiến thức kỹ năng giải toán hóa học một cách sâu sắc và vững chắc, vừa phát huy được tính tính cực và sáng tạo của HS Đề tài này còn tác động rất lớn đến việc phát triển tiềm lực trí tuệ, nâng cao năng lực tư duy độc lập và khả năng tìm tòi sáng tạo cho HS giỏi Tuy nhiên, không có một phương pháp nào có thể đơn phương trở thành phương pháp tối ưu Phương pháp phân tích hệ số cũng cần sự

hỗ trợ của nhiều phương pháp khác, vì vậy giáo viên phải rèn luyện cho HS cách kết hợp khéo léo kỹ năng phân tích hệ số với các nhóm phương pháp giải nhanh khác, biết kết hợp các kiến thức cơ bản về Hóa học với kỹ năng toán học cho từng loại bài cụ thể thì mới có thể đạt hiệu quả cao Không nên lạm dụng phân tích hệ số vì không phải lúc nào việc phân tích hệ số cũng có lợi

Trong khi viết đề tài này chắc chắn tôi chưa thấy hết được những ưu điểm

và tồn tại trong tiến trình áp dụng, tôi rất mong được sự góp ý của các đồng nghiệp để đề tài ngày càng hoàn thiện hơn

Tôi xin chân thành cảm ơn !

XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG

ĐƠN VỊ

Thanh hoá, ngày 10 tháng 4 năm 2018

Tôi xin cam đoan đây là SKKN của mình viết không sao chép nội dung của người khác

Người viết

Trần Thị Hà