I.ĐẶT VẤN ĐỀNghị quyết số 29 – NQTW ngày 04112013 của BCH Trung ương Đảng Cộng sản Việt Nam chỉ rõ: “Giáo dục và đào tạo là quốc sách hàng đầu, là sự nghiệp của Đảng, Nhà nước và của toàn dân. Đầu tư cho giáo dục là đầu tư phát triển, được ưu tiên đi trước trong các chương trình, kế hoạch phát triển kinh tếxã hội.Đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo là đổi mới những vấn đề lớn, cốt lõi, cấp thiết, từ quan điểm, tư tưởng chỉ đạo đến mục tiêu, nội dung, phương pháp, cơ chế, chính sách, điều kiện bảo đảm thực hiện; đổi mới từ sự lãnh đạo của Đảng, sự quản lý của Nhà nước đến hoạt động quản trị của các cơ sở giáo dụcđào tạo và việc tham gia của gia đình, cộng đồng, xã hội và bản thân người học; đổi mới ở tất cả các bậc học, ngành học...........” một lần nữa cho thấy tầm quan trọng của GDĐT đối với sự phát triển của đất nước trong giai đoạn hiện nay. Nhu cầu của xã hội ngày càng cao, đòi hỏi phải tạo ra những con người Năng động sáng tạo, có năng lực giải quyết vấn đề phục vụ cho công cuộc CNH HĐH đất nước. Đặc biệt, để thực hiện mục tiêu Dân giàu, nước mạnh, dân chủ, công bằng, văn minh thì việc đầu tư, bồi dưỡng cho thế hệ tương lai là việc làm cần thiết và quan trọng. Cùng với nhiệm vụ Nâng cao dân trí; Đào tạo nhân lực thì nhiệm vụ Bồi dưỡng nhân tài cũng là mối quan tâm lớn của Đảng và Nhà nước ta hiện nay. Để thực hiện tốt nhiệm vụ này, ở mỗi nhà trường đều đã và đang được quan tâm triển khai rộng rãi, đặc biệt là việc bồi dưỡng cho đối tượng học sinh khá, giỏi.
Trang 1PHÒNG GIÁO DỤC THÀNH PHỐ BẮC GIANG
TRƯỜNG THCS SONG MAI
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆMRÈN KỸ NĂNG GIẢI BÀI TẬP HÓA HỌC
CHO HỌC SINH GIỎI LỚP 9
CHUYÊN ĐỀ TỰ CHỌN LƯỢNG CHẤT
Họ và tên : Nguyễn Thị Linh
Tổ: Khoa học tự nhiên
Song mai , tháng 4 năm 2018
Trang 2MỤC LỤC Trang
V NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ CỦA HỘI ĐỒNG KHOA HỌC 20
I ĐẶT VẤN ĐỀ
Nghị quyết số 29 – NQ/TW ngày 04/11/2013 của BCH Trung ương
Đảng Cộng sản Việt Nam chỉ rõ: “Giáo dục và đào tạo là quốc sách hàng
Trang 3đầu, là sự nghiệp của Đảng, Nhà nước và của toàn dân Đầu tư cho giáo dục
là đầu tư phát triển, được ưu tiên đi trước trong các chương trình, kế hoạch phát triển kinh tế-xã hội.Đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo là đổi mới những vấn đề lớn, cốt lõi, cấp thiết, từ quan điểm, tư tưởng chỉ đạo đến mục tiêu, nội dung, phương pháp, cơ chế, chính sách, điều kiện bảo đảm thực hiện; đổi mới từ sự lãnh đạo của Đảng, sự quản lý của Nhà nước đến hoạt động quản trị của các cơ sở giáo dục-đào tạo và việc tham gia của gia đình, cộng đồng, xã hội và bản thân người học; đổi mới ở tất cả các bậc học, ngành học ” một lần nữa cho thấy tầm quan trọng của GD&ĐT đối với
sự phát triển của đất nước trong giai đoạn hiện nay
Nhu cầu của xã hội ngày càng cao, đòi hỏi phải tạo ra những con người
"Năng động - sáng tạo, có năng lực giải quyết vấn đề" phục vụ cho công cuộc CNH - HĐH đất nước Đặc biệt, để thực hiện mục tiêu "Dân giàu, nước mạnh, dân chủ, công bằng, văn minh" thì việc đầu tư, bồi dưỡng cho thế hệ tương lai là việc làm cần thiết và quan trọng Cùng với nhiệm vụ "Nâng cao dân trí; Đào tạo nhân lực" thì nhiệm vụ "Bồi dưỡng nhân tài" cũng là mối
quan tâm lớn của Đảng và Nhà nước ta hiện nay Để thực hiện tốt nhiệm vụnày, ở mỗi nhà trường đều đã và đang được quan tâm triển khai rộng rãi, đặcbiệt là việc bồi dưỡng cho đối tượng học sinh khá, giỏi
Là một giáo viên thường xuyên tham gia công tác bồi dưỡng học sinhgiỏi hóa 9, có nhiều dịp trao đổi kinh nghiệm với nhiều đồng nghiệp và tiếpxúc với nhiều thế hệ học trò, tôi nhận thấy học sinh học xong lớp 8 mới chỉbiết làm bài tập với các phương pháp giải toán thông thường các bài tập đơngiản, kinh nghiệm giải toán hoá học của các em khi vào đội tuyển còn nhiềuhạn chế Đặc biệt là những bài toán không cho biết lượng chất cụ thể mà chodưới dạng tổng quát như: khối lượng a (gam), Thể tích V (lít), số mol x(mol),áp suất p(atm) học sinh lúng túng khi giải bài tập Đây là loại bài tập có liênquan đến nhiều kiến thức, luôn đòi hỏi HS có sự khái quát, tổng hợp kiếnthức, từ đó giúp học sinh phát triển tư duy lôgic, trí thông minh, óc tổng hợp,
Trang 4và phải nắm vững kiến thức đã học Là dạng bài tập không có nhiều trongsách giáo khoa, mà sách tham khảo cũng rất ít trên thị trường hoặc có thườngnằm rải rác, không có hệ thống rõ ràng Nhưng trong các đề thi học sinh giỏithì đó lại là những bài toán mấu chốt để học sinh có thể đạt giải cao.Bởi vậyhọc sinh rất lúng túng, khó khăn khi gặp phải loại toán này Thậm chí một số
em còn tỏ ra lo sợ khi đi thi gặp phải dạng toán đó Chính vì vậy tôi đã sưutầm các tài liệu; tìm tòi; nghiên cứu và đã tích luỹ được một số kinh nghiệm
trong việc “rèn luyện kĩ năng giải bài tập cho học sinh giỏi môn hóa 9
chuyên đề tự chọn lượng chất” với mong muốn giúp các em có được kĩ năng
xử lý thông tin, kĩ năng làm bài một cách tốt nhất không còn cảm thấy sợ hãikhi gặp dạng toán này và tự tin trong các kì thi , giành giải cao trong các cuộcthi đáp ứng nhiệm vụ được giao và nhu cầu xã hội hiện đại
II.GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
II.1 CƠ SỞ LÝ LUẬN
II.1.1 Định luật bảo toàn khối lượng và một số hệ quả ĐLBTKL
Định luật: Trong một phản ứng hóa học tồng khối lượng các chất
phản ứng bằng tổng khối lượng các chất sản phẩm.
Phản ứng hóa học: A + B C + D
Ta có: mA + mB = mC + mD
Các hệ quả của định luật bảo toàn khối lượng.
Hệ quả 1: Ngoại trừ các phản ứng hạt nhân, không có phản ứng hoá
học nào làm mất đi hay xuất hiện nguyên tố lạ
- Ta áp dụng hệ quả này để cân bằng các phương trình phản ứng hoá học.+ Vế trái của PT có bao nhiêu nguyên tố thì vế phải của PT cũng phải
có bấy nhiêu nguyên tố
+ Vế trái của PT có bao nhiêu nguyên tử của một nguyên tố thì vế phải
có bấy nhiêu nguyên tử của nguyên tố đó Phương trình phản ứng được cânbằng khi và chỉ khi thoả mãn hai nội dung trên Tức là đảm bảo định luật bảotoàn nguyên tố và bảo toàn khối lượng
Trang 5 Hệ quả 2: Trong các phương trình phản ứng tổng khối lượng các
chất tham gia bằng tổng khối lượng các chất tạo thành
Phương trình phản ứng: A + B → C + D
Thì: mA + mB = mC + mD
Hệ quả 3: Trong phản ứng hoá học dù các chất tham gia phản ứng
vừa đủ hay có chất dư thì tổng khối lượng các chất trước phản ứng(mt) bằng tổng khối lượng các chất sau phản ứng (ms ) ( sản phẩm+ chất dư)
Nếu sau phản ứng có các chất tách khỏi môi trường do bay hơi hay kếttủa Tức là không cùng trạng thái vật lý thì hệ quả trên vẫn không đổi
mt = ms
II.1.2- Định luật thành phần không đổi:
Tỉ số giữa các khối lượng của các nguyên tố trong thành phần của hợpchất xác định là hằng số không phụ thuộc vào phương pháp điều chế hợp chất đó.Nghĩa là: Tỉ lệ khối lượng của mỗi nguyên tố đối với khối lượng hợpchất luôn là hằng số
- Tỉ lệ về khối lượng giữa các nguyên tố là hằng số
- Trong một phản ứng hoá học, các chất tác dụng với nhau theomột tỉ lệ nhất định về lượng chất: Ví dụ :về số mol, về khối lượng, về thể tích
- Khi ta cho chất này một lượng cụ thể thì các chất khác tácdụng theo một lượng cụ thể mà không làm sai lệch kết quả và mất đi tính tổngquát của bài toán
Trang 6lúng túng khi giải bài tập thậm chí là mất phương hướng không xác định đượcphương pháp làm bài Đặc biệt là những bài toán không cho biết lượng chất
cụ thể mà cho dưới dạng tổng quát như: khối lượng a (gam), Thể tích V (lít),số mol x(mol), áp suất p(atm) gây lúng túng cho học sinh (HS) khi giải bàitập Đây là loại bài tập có liên quan đến nhiều kiến thức, luôn đòi hỏi HS cósự khái quát, tổng hợp kiến thức, từ đó giúp học sinh phát triển tư duy lôgic,trí thông minh, óc tổng hợp, và phải nắm vững kiến thức đã học Là dạng bàitập không có nhiều trong sách tham khảo hoặc có thường nằm rải rác, không
có hệ thống rõ ràng.Chính vì vậy việc giải bài tập gặp rất nhiều khó khăn Vớikinh nghiệm của bản thân đã nhiều năm bồi dưỡng học sinh giỏi hóa 9 tôinhận thấy rằng cần thiết phải rèn cho học sinh kĩ năng giải các bài tập đó mộtcách thành thạo Bởi vậy tôi chọn sáng kiến kinh nghiệm « Rèn kĩ năng giảibài tập cho học sinh giỏi khối 9 với chuyên đề tự chọn lượng chất»
II.3 GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
II.3.1 Phương pháp giải chung
Dựa vào yêu cầu của bài cho, ta lựa chọn một đại lượng tổng quát bằngmột lượng chất cụ thể
II.3.2.Phân dạng bài tập
DẠNG 1: ĐẠI LƯỢNG TỰ CHỌN LÀ MỘT MOL
+ Ta lựa chọn số mol của một chất hoặc của hỗn hợp là 1 mol
+ Lựa chọn khối lượng mol
+ Lựa chọn thể tích mol (với bài toán về chất khí)
Ví dụ 1: Hoà tan x gam kim loại M trong y gam dung dịch HCl 7,3% (lượng
axit vừa đủ) thu được dung dịch A có nồng độ 11,96% Xác định tên kim loạiM
Bài làm
Giả sử số mol của kim loại M (có hoá trị n) đã phản ứng là 1 mol
PTPƯ 2M + 2nHCl 2MCln + nH2
Trang 7Khối lượng (gam) M 36,5n M + 35,5n n
Theo giả thiết ta có
n
n
m dd HCl 500
3 , 7
100 5
, 36
dd M
n M
í dụ 2 : Hoà tan một lượng oxit của kim loại R (có hóa trị không đổi) vào
trong dd H2SO4 4,9% ( vừa đủ) thì thu được một dung dịch muối có nồng độ5,87% Xác định CTPT của oxit kim loại
Bài làm
Đặt công thức tổng quát của oxit là R2Ox (x là hoá trị của R)
Giả sử hoà tan 1 mol R 2 O x
Trang 8x 1 2 3 4
Vậy kim loại là Mg ; oxit kim loại là : MgO
Ví dụ 3: Hỗn hợp khí gồm oxi và ozon có tỉ khối so với hiđro là 18 Xác định
phần trăm theo thể tích của từng khí trong hỗn hợp đầu
Bài làm
Giả sử có 1 mol hỗn hợp khí
Gọi số mol của oxi là x => Số mol của ozon là 1-x
Theo giả thiết ta có
36 2 18 )
1
(
) 1 ( 48
x x
Ví dụ 4: Cho cùng một lượng khí clo lần lượt tác dụng hoàn toàn với kim
loại R (hoá trị I) và kim loại X (hoá trị II) thì khối lượng kim loaị R đã phảnứng gấp 3,375 lần khối lượng của kim loại X Khối lượng muối clorua của Rthu được gấp 2,126 lần khối lượng muối clorua của X đã tạo thành Xác địnhtên hai kim loại
M
M m
m
375 , 3 2
375 , 3
M
M m
m
(2)
Từ (1) và (2) ta có X là Cu (MX = 64)
Trang 9R là Ag (MR = 108)
Ví dụ 5: Trong quá trình tổng hợp amoniac, áp suất trong bình giảm đi 10%
so với áp suất lúc đầu Biết nhiệt độ của phản ứng giữ không đổi trước và sauphản ứng Hãy xác định phần trăm theo thể tích của hỗn hợp khí thu được sauphản ứng Nếu trong hỗn hợp đầu lượng nitơ và hiđro được lấy đúng theo hệsố tỉ lượng
Bài làm
Giả sử lúc đầu ta lấy 1 mol N 2 và 3 mol H 2
Trong một bình kín có nhiệt độ không đổi thì áp suất tỉ lệ thuận với số mol
hỗn hợp khí =>
2
1 2
1
p
p n
n
Vậy áp suất giảm đi 10% thì số mol của hỗn hợp khí cũng giảm 10%
=> n hỗn hợp khí sau phản ứng = 3 , 6mol
100
90
4
Giả sử có x mol N2 phản ứng
Phương trình hoá học: N2 + 3H2 2NH3
Số mol ban đầu 1 3 0
Số mol phản ứng x 3x 2x
Sau phản ứng 1-x 3-3x 2x
=> nhỗn hợp khí sau phản ứng = (1-x) + (3-3x) + 2x = 3 - 2x = 3,6 => x = 0,2
=>
% 11 , 11 100 6
, 3
2 2 , 0
%
% 67 , 66 100 6
, 3
2 , 0 3 3
%
% 22 , 22 100 6
, 3
2 , 0 1
%
3 2 2
Trang 10bằng H2SO4 đặc nóng thì thu được lượng khí SO2 nhiều gấp 9 lần lượng khí
SO2 ở thí nghiệm trên Xác định công thức của oxit sắt
Bài làm
Gọi công thức của oxit sắt là FexOy
Giả sử có 1 mol oxit sắt tham gia phản ứng
) 1 (
3 2
3
) 3 (
3 2
) 2 3 ( 9
y x
Vậy công thức của oxit sắt là Fe3O4
Dạng 2: ĐẠI LƯỢNG TỰ CHỌN QUY VỀ 100
Dạng này thường gặp với bài tập cho đại lượng tổng quát là khối lượng của một hỗn hợp, là phần trăm khối lượng, hoặc nồng độ phần trăm
Ví dụ 1: Hoà tan a gam một oxit kim loại hoá trị II (không đổi) bằng một
lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 4,9% người ta thu được một dung dịch muối
có nồng độ 5,88% Xác định tên kim loại hoá trị II
Bài làm
Giả sử có 100 gam dung dich H2SO4 4,9% tham gia phản ứng
) ( 05 , 0 98 100
100 9 , 4 4
Trang 11(mol) 0,05 0,05 0,05
Khối lượng oxit ban đầu: a = m MO 0 , 05 (M 16 ) (gam)
Khối lượng muối thu được: m MSO4 0,05(M 96) (gam)
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có
, 0 480 5
88 , 5 100
8 , 100 05
, 0
) 96 (
05 , 0
Ví dụ 2: Cho x gam dung dịch H2SO4 nồng độ y% tác dụng hết với một lượng
dư hỗn hợp khối lượng Na, Mg Lượng H2 (khí duy nhất) thu được bằng 0,05xgam Viết phương trình phản ứng và tính nồng độ phần trăm của dung dịch
2NaOH + MgSO4 Na2SO4 + Mg(OH)2 (1)
98 4 2
100 2
1 2
1 2
n H pt H O
Vậy tổng số mol H2 thu được ở các phương trình trên là:
5 , 2 36
100 98
n H => y = 15,81
=> C%(H2SO4) 15 , 81 %
Trang 12Ví dụ 3: Nung một mẫu đá vôi X có lẫn tạp chất là MgCO3, Fe2O3, và Al2O3
đến khối lượng không đổi được chất rắn A có khối lượng bằng 59,3% khốilượng của X Cho toàn bộ A vào H2O (lấy dư), khuấy kỹ thấy phần không tan
B có khối lượng bằng 13,49% khối lượng của A Nung nóng B trong dòngkhông khí CO dư đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn được lượng chất rắn D
có khối lượng bằng 85% khối lượng của B
Tính phần trăm khối lượng của CaCO3 trong X
Bài làm
Giả sử ta nung 100 gam hỗn hợp X
Gọi x, y, z, t lần lượt là số mol của CaCO3, MgCO3, Fe2O3, Al2O3
49 , 13 3 , 59
gam
m B
Fe2O3 + 3CO t0 2Fe + 3CO2
Chất rắn D có MgO và Fe: 6 , 8 ( )
100
8 85
gam
m D
Vậy ta có hệ phương trình sau:
8 , 6 56
2 40
8 160
40
3 , 59 102 160
40 56
100 102 160
84 100
m
z y
m
t z y
x m
t z y
x m
025 , 0
1 , 0
825 , 0
Khối lượng của CaCO3 trong X là
Trang 135 , 82 100 852
%m CaCO3
Ví dụ 4: Cho hỗn hợp A gồm CaCO3, Al2O3, Fe2O3, trong đó Al2O3 chiếm10,2%; Fe2O3 chiếm 9,8% Nung hỗn hợp này ở nhiệt độ cao thu được hỗnhợp chất rắn B có khối lượng bằng 67% khối lượng của A Tính phần trămkhối lượng các chất trong B
Bài làm
Giả sử khối lượng của hỗn hợp A ban đầu là 100 gam =>
) ( 80
) ( 8 , 9
) ( 2 , 10
3
3 2
3 2
gam m
gam m
gam m
CaCO
O Fe
O Al
Theo phương trình (1) => độ giảm khối lượng = m CO2= 100 – 67 =33 gam
Theo phương trình (1) n CO n CaO n CaCO pu 0 , 75 mol
44
33
) (
% 69 , 62 100
67
5
%
% 63 , 14 100
67
8 , 9
%
%;
22 , 15 100
67
2 , 10
%
3
3 2 3
O Fe O
Al
m m
m m
Trang 14
Bài làm
Giả sử a = 17 => n O2 = 1 (mol)
Vì sản phẩm chỉ có P2O5 và H2O => trong A có H, P và có thể có O
Gọi công thức của A là HxPyOz
);
( 5 , 1 18
2 5 , 13 2
5 2
Và MA < 65 nên công thức của A là PH3
Ví dụ 2: Hỗn hợp X gồm 2 Hiđrocacbon A và B có khối lượng a gam Nếu
đem đốt cháy hoàn toàn X thì thu được
60 a
gam H2O Tìm công thức phân tử của A và B Biết
X không làm mất màu dung dịch nước Brôm và A, B thuộc loại Hiđrocacbon
( 3 44
( 75 , 3 44
Trang 15Gọi công thức của A là CnH2n + 2
2CnH2n + 2 + (3n + 1) O2 2n CO2 + 2(n+1) H2O
75 , 0
875 , 0 2
) 1 ( 2 2
n
CO
O
H
Vậy công thức phân tử của A là C6H14
Khi đốt cháy B ta thu được số mol của H2O và CO2 là:
) ( 5 , 1 )
( 75 , 0 2 875 , 0 5
,
2
) ( 5 , 1 );
( 5 , 1 2 75 , 0
3
2
2
mol n
mol n
mol n
mol n
H O
H
C CO
Vậy công thức đơn giản nhất của B là (CH)n = CnHn
Và B không làm mất màu dung dịch nước brom => B chỉ có thể là aren => số nguyên tử H = 2 số nguyên tử C - 6
Hay n = 2n - 6 => n = 6
Vậy công thức của B là C6H6
Ví dụ 3: Đốt cháy hoàn toàn m gam rượu R, sản phẩm thu được cho đi qua
bình đựng dung dịch nước vôi trong dư thấy khối lượng bình tăng thêm p gam
và có t gam kết tủa Xác định công thức của R Biết p = 0,71t; t = m 1,02p
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O
(2)
Theo phương trình (2) => n C n CO2 n CaCO3 1 (mol)
Khối lượng bình tăng lên: p = m CO2 m H2O
=> m H2O 71 44 27 (gam) n H2O 1 , 5 (mol)
Vì n H2O n CO2 nên ancol R là ancol no
Trang 161 ( )
16
) 2 5 , 1 12 ( 31
mol
n O
Vậy ta có x : y : z = nC : nH : nO = 1 : 3 : 1
Công thức của ancol R có dạng (CH3O)n = CnH3nOn = CnH2n(OH)n
Và R là ancol no nên: số nguyên tử H = 2.số nguyên tử C + 2 - số nhóm OH => 2n = 2n + 2 - n => n = 2
Vậy công thức của ancol R là: C2H4(OH)2
II.3.3 Bài tập luyện tập
Bài 1: Hỗn hợp CaCO3, CaSO4 được hoà tan bằng axit H2SO4 vừa đủ Sauphản ứng đun nóng cho bay hơi nước và lọc được một lượng chất rắn bằng121,43%lượng hỗn hợp ban đầu.Tính phần trăm khối lượng CaCO3, CaSO4
(ĐS 28%; 36%; 36%)
Bài 3: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp Mg, Fe trong oxi dư, sau phản ứng thấy
khối lượng chất rắn nặng gấp 1,5 lần so với khối lượng chất rắn ban đầu Phần
trăm khối lượng của Mg và Fe ( ĐS 30% và 70%;)
Bài 4: Trung hoà dung dich NaHSO3 26% cần dung dich H2SO4 19,6% Nồng
độ phần trăm của dung dịch sau khi trung hoà (ĐS 12,12%)
Bài 5 : Một hỗn hợp N2, H2 được lấy vào bình phản ứng có nhiệt độ được giữ không đổi Sau thời gian phản ứng, áp suất của các khí trong bình giảm 5% sovới áp suất lúc đầu Biết rằng tỉ lệ số mol của N2 đã phản ứng là 10% Phần trăm thể tích của các khí N2, H2 trong hỗn hợp đầu (ĐS 25%; 75%)
Bài 6: Hoà tan a gam M2(CO3)n bằng một lượng vừa đủ dung dịch H2SO4