Hướng dẫn học sinh phân dạng và giải bài tập định lượng phần dung dịch ở trường THCS nga thạch

Kết quả là học sinh biết phân dạng bài tập và vận dụng giải được các bài tập hóa học định lượng phần dung dịch ở chương trình học.. - Phát triển mảng và đúc kết kinh nghiệm: Khi nhận n

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA

PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGA SƠN

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

HƯỚNG DẪN HỌC SINH PHÂN DẠNG VÀ GIẢI

BÀI TẬP ĐỊNH LƯỢNG PHẦN DUNG DỊCH

Ở TRƯỜNG THCS NGA THẠCH.

Người thực hiện: Nguyễn Mạnh Hùng

Chức vụ: Giáo viên

Đơn vị công tác: Trường THCS Nga Thạch

SKKN thuộc lĩnh vực (môn): Hóa học

THANH HÓA, NĂM 2019

I MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài:

Bộ môn Hoá học ở phổ thông có mục đích trang bị cho học sinh hệ thốngkiến thức cơ bản Việc nắm vững các kiến thức cơ bản góp phần nâng cao chấtlượng đào tạo ở bậc phổ thông, chuẩn bị cho học sinh tham gia các hoạt độngsản xuất và các hoạt động khác của xã hội

Để đạt được mục đích trên, ngoài hệ thống kiến thức về lý thuyết thì hệthống bài tập Hoá học giữ một vị trí và vai trò rất quan trọng trong việc dạy vàhọc Hoá học Bài tập hóa học có tác dụng làm cho học sinh hiểu và khắc sâu cáckhái niệm đã học Học sinh có thể học thuộc lòng các định nghĩa của khái niệmnhưng nếu không thông qua việc giải bài tập, học sinh chưa thể nào nắm vữngđược cái mà học sinh đã thuộc

Bài tập hoá học tạo điều kiện để tư duy phát triển, khi giải một bài toán hoáhọc bắt buộc phải suy lý, quy nạp, diễn dịch, loại suy, mở rộng sự hiểu biết mộtcách sinh động, phong phú và không làm nặng nề khối lượng kiến thức của họcsinh

Bài tập hoá học còn có tác dụng giáo dục tư tưởng cho học sinh vì giải bàitập hoá học là rèn luyện cho học sinh tính kiên nhẫn, trung thực trong lao độnghọc tập, tính sáng tạo khi sử lý các vấn đề đặt ra Mặt khác rèn luyện cho họcsinh tính chính xác của khoa học và nâng cao lòng yêu thích môn học, nó giúphọc sinh phát triển tư duy sáng tạo, đồng thời nó góp phần quan trọng trong việc

ôn luyện kiến thức cũ, bổ sung thêm những phần thiếu sót về lý thuyết và thựchành trong hoá học

Đồng thời, bài tập Hoá học giúp người giáo viên kiểm tra đánh giá kết quảhọc tập của học sinh Từ đó phân loại học sinh để có kế hoạch sát với đối tượng.Qua nghiên cứu bài tập Hoá học bản thân tôi thấy rõ nhiệm vụ của mình tronggiảng dạy cũng như trong việc giáo dục học sinh

Từ đó cần phải sử dụng bài tập ở các mức khác nhau cho từng đối tượnghọc sinh khác nhau: Giỏi, Khá , TB, Yếu

Bài tập Hoá học rất đa dạng phong phú, song để từng bước giúp các em lĩnhhội kiến thức, giữa kiến thức đã học và kiến thức tiếp theo tôi xin chọn mộtmảng đề tài về “dung dịch”, phần dung dịch là một phần khó, đa dạng và cũng làphần xuyên suốt chương trình học ở các lớp trên Do đó với mong muốn gópphần nhỏ bé của mình vào việc tìm tòi phương pháp dạy học thích hợp vớinhững điều kiện hiện có của học sinh từng bước, nhằm phát triển tư duy của họcsinh THCS giúp các em tự lực hoạt động tìm tòi chiếm lĩnh tri thức, tạo tiền đềquan trọng cho việc phát triển tư duy của các em ở các cấp học cao hơn góp

phần thực hiện mục tiêu giáo dục Tôi đã chọn đề tài: "Hướng dẫn học sinh

phân dạng và giải bài tập định lượng phần dung dịch ở trường THCS Nga Thạch”,

2 Mục đích nghiên cứu :

2.1 Đối với giáo viên :

Bài tập phần dung dịch xuyên suốt toàn bộ chương trình học, đặc biệt ở cáclớp trên, là bài tập khó và phức tạp hạn chế niềm tin, cũng như hứng thú học tậpcủa học sinh Vì vậy, giáo viên phải là người tổ chức hướng dẫn học sinh tronghoạt động học tập như nhận biết các dạng bài, hướng dẫn các bước giải của từng

dạng cho học sinh tự áp dụng để giải các bài tập tương tự, phát huy tính tích cực

tự giác, chủ động sáng tạo của học sinh, phù hợp với đặc điểm của từng bài học,bồi dưỡng các phương pháp tự học rèn luyện các kỹ năng Từ đó tác động đếntình cảm, đem lại niềm vui hứng thú học tập cho học sinh, kích thích để tư duyhọc sinh đạt đến mức độ cao nhất, học sinh biết tự phân dạng và giải các bài tập

2.2 Đối với học sinh:

Học sinh THCS có những đặc điểm tâm sinh lí mà việc đổi mới phươngpháp học cần quan tâm Đó là nguyện vọng có một vị trí mới trong quan hệ vớingười lớn, có tính áp lực cao, có sự tự do trong hành động, có tính tò mò, haythắc mắc và cần được giải quyết Vì vậy để khẳng định mình các em phải giảiquyết được vấn đề thông qua các bài tập

Kết quả là học sinh biết phân dạng bài tập và vận dụng giải được các bài tập hóa học định lượng phần dung dịch ở chương trình học.

3 Đối tượng nghiên cứu :

Đề tài kinh nghiệm này nghiên cứu một số dạng bài tập về phần dung dịch:

độ tan, tinh thể ngậm nước, nồng độ dung dịch và pha chế dung dịch ở chươngtrình THCS Cụ thể là học sinh lớp 8, lớp 9 trường THCS Nga Thạch năm học2018-2019

4 Phương pháp nghiên cứu:

Căn cứ vào mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu, tôi sử dụng một số phươngpháp :

a) Nghiên cứu các tài liệu để xây dựng cơ sở lí thuyết: Thông qua một sốsách tham khảo phương pháp giải các bài tập, thông qua chương trình trên mạngenternet

b) Phương pháp điều tra khảo sát thực tế, thu thập thông tin, phương phápthống kê, xử lý số liệu được thực hiện theo các bước:

- Xác định đối tượng: Là học sinh trường THCS Nga Thạch.

- Phát triển mảng và đúc kết kinh nghiệm: Khi nhận nhiệm vụ dạy môn hóa

học 8 và lớp 9, Tôi thật sự thấy khó khăn khi thấy học sinhcủa mình bế tắc trongkhi giải các bài tập về dung dịch, đa số học sinh không giải được Trước thựctrạng đó, tôi đã mạnh dạn áp dụng thực hiện mảng kinh nghiệm này

Để áp dụng đề tài vào trong công tác giảng dạy học sinh trong giờ học, tôi

đã thực hiện một số khâu quan trọng như sau:

- Tìm hiểu thái độ của học sinh về nội dung của dạng bài tập này; điều kiện

học tập của học sinh Đặt ra yêu cầu về bộ môn, hướng dẫn cách sử dụng sáchtham khảo và giới thiệu một số sách hay của các tác giả để những học sinh cóđiều kiện tìm mua; các học sinh khó khăn sẽ mượn sách bạn để học tập

- Xác định mục tiêu, chọn lọc và nhóm các bài toán theo dạng, xây dựng

nguyên tắc áp dụng cho mỗi dạng, viết soạn bài tập mẫu có hướng dẫn, các bàitập vận dụng và nâng cao

- Chuẩn bị kế hoạch về thời lượng cho mỗi dạng toán, cách phân bố và đưa

ra bài theo kế hoạch phù hợp với nội dung bài học, giao bài sau mỗi tiết học chohọc sinh làm tự luyện theo mỗi dạng mà giáo viên dạy, có kiểm tra hoặc phâncông kiểm tra

- Trong quá trình vận dụng, tôi đã suy nghĩ tìm tòi, học hỏi và áp dụngnhiều biện pháp Ví dụ như: trao đổi với bạn bè, đồng nghiệp, trò chuyện cùnghọc sinh, thể nghiệm, kiểm tra và đánh giá kết quả dạy và học những nội dungtrong mảng kinh nghiệm.

Trên cơ sở đó tôi đã trình bày các bước làm của tôi để nâng cao khả năng,trí tuệ của học sinh

II NỘI DUNG CỦA SÁNG KIẾN

1.Cơ sở lí luận:

Vai trò của việc hướng dẫn học sinh phân dạng và giải bài tập định lượngphần dung dịch

- Bồi dưỡng nâng cao hứng thú học tập cho học sinh

- Nâng cao lòng tin vào khoa học: Khi được phân loại, học sinh tin tưởngvào những điều thầy, cô giáo nói vì có bài tập phân loại rõ ràng

- Phát triển tư duy của học sinh

Để trả lời được câu hỏi đặt ra buộc học sinh nhớ lại, có khi phải phân tích,tổng hợp mới tìm được lời giải đáp Như vậy là năng lực nhận thức của học sinhđược phát triển

Xuất phát từ tình trạng trên tôi phát hiện ra nguyên nhân chủ yếu là do họcsinh 8, môn hóa học là môn mà học sinh mới được tiếp cận nên không biết cáchvận dụng kiến thức, phân dạng bài tập, dẫn đến không có khả năng vận dụngsáng tạo trong giải bài tập

Qua việc tìm hiểu các tài liệu về phần dung dịch: mạng internet, sách tàiliệu như sách bài tập hóa học 8, sách 400 bài tập hóa học( tác giả Ngô Ngọc An),sách bài tập hóa học nâng cao lớp 8( tác giả: Nguyễn Xuân Trường), sách bài tậpchọn lọc hóa học, Tôi đã lựa chọn những kiến thức cần thiết để hướng dẫnhọc sinh phân dạng và giải các bài tập định lượng phần dung dịch

2.Thực trạng vấn đề :

2.1.Thuận lợi:

a Giáo viên: Bản thân trực tiếp giảng dạy môn Hoá học 8, có năng lực đáp

ứng được yêu cầu dạy học, đổi mới phương pháp dạy học hiện nay, tâm huyếtvới nghề dạy học Tích cực tự học, tự bồi dưỡng, nâng cao trình độ chuyên mônnghiệp vụ

b Học sinh: Các em có ý thức, ham tìm tòi do tiếp xúc môn học mới, có

khả năng tiếp cận nhanh với kiến thức trong quá trình tiếp thu bài học, yêu khoa

học.

c Cơ sở vật chất: Thiết bị dạy học được cấp tương đối đầy đủ Các thiết bị

dạy học môn hoá học đã đáp ứng được phần lớn yêu cầu trong việc tổ chức dạyhọc trong nhà trường

d Chuyên môn nhà trường: Được nhà trường quan tâm, đội ngũ giáo viên

trong tổ có chuyên môn vững vàng, nhiệt tình, luôn giúp đỡ đồng nghiệp

2.2 Khó khăn:

a Giáo viên: Để áp dụng đề tài vẫn còn rất nhiều khó khăn, cụ thể: Điều

kiện nhà trường còn khó khăn, học sinh lại không được học tăng thêm buổi, chỉhọc 2 tiết/ tuần theo phân phối chương trình, nên rất khó khăn cho việc hướngdẫn thêm cho học sinh trong việc phân dạng và giải quyết các bài tập Mặt khác,

học sinh lại toàn con nhà nông nên việc tập chung cho việc học chưa thật sự cóthời gian, phụ huynh lại chưa thật sự quam tâm Nên việc áp dụng đề tài vẫn cònnhiều hạn chế.

b Học sinh: Khi chưa áp dụng đề tài này, nhận thấy các em làm bài tập rất

khó khăn không xác định được vấn đề, các em không biết phân dạng, vận dụngkiến thức để giải quyết các bài tập luôn bế tắc, giáo viên phải thường xuyênhướng dẫn, dẫn đến kết quả học tập thấp

- Cụ thể, chỉ chọn được 1 học sinh giỏi tham dự kỳ thi cấp huyện Kết quả

chỉ được giải khuyến khích( nguyên nhân là không làm được bài tập phần dungdịch)

Qua bài khảo sát bài tập phần dung dịch trước khi triển khai đề tài ở khối 8,

9 trường THCS Nga Thạch

Khối TS SLGiỏi% SLKhá% SLTB% SLYếu% SLKém%

2.3 Nguyên nhân của thực trạng

a Các em còn có tâm lý coi môn Hoá học là môn học khó, chưa có sự hứngthú trong học môn hóa học, việc tạo nhu cầu nhận thức cho học sinh đôi khi cònđơn điệu kém hiệu quả

b Phương pháp sử dụng thí nghiệm của giáo viên chưa linh hoạt trong đổimới phương pháp dạy học Khả năng vận dụng những kiến thức đã học của họcsinh vào thực tế khách quan còn nhiều hạn chế

c Trong quá trình dạy học chưa chú ý đúng mức tới dạy phương pháp họccho học sinh, chưa thực hiện dạy học cá thể nên kết quả dạy và học chưa cao

Từ thực trạng trên, bước vào năm học mới tôi đã có kế hoạch đổi mớiphương pháp dạy học để nâng cao chất lượng giảng dạy, rèn cho học sinh đểkhắc phục những hạn chế trên

3 Một số giải pháp cụ thể hướng dẫn học sinh phân dạng và giải bài tập

định lượng phần dung dịch ở trường Nga Thạch

Khi dạy chương dung dịch ở lớp 8, bước đầu sẽ yêu cầu học sinh nắm vữngkiến thức và một số các công thức, đồng thời trong quá trình dạy sẽ lồng vàophân dạng các bài tập để học sinh tiếp cận dần, đặc biệt các đối tượng học sinhkhá giỏi, lên đến lớp 9 chương trình đã xuyên suốt các bài tập về dung dịch nênhọc sinh sẽ được tiếp cận vận dụng để làm bài tập ở mức độ nhiều và khó hơn

- Để giải quyết các bài tập về dung dịch yêu cầu học sinh phải nắm vữngcác công thức :

a Công thức tính độ tan: St 0C

chất =

dm

ct m

m

100%

Từ công thức suy ra các đại lượng tính liên quan mct , mdd

mdd = mdm + mct Hoặc mdd = Vdd (ml) D(g/ml)

- Nếu xảy ra về phản ứng:

mdd sau p/ư= Tổng khối lượng các chất tham gia p/ư – mchất rắn hoặc khí (nếu có)

c Mối liên hệ giữa độ tan của một chất và nồng độ phần trăm dung dịchbão hoà của chất đó ở một nhiệt độ xác định

Cứ 100g dm hoà tan được Sg chất tan để tạo thành (100+S)g dung dịch bãohoà

100

Hoặc S =

% 100

% 100

C

C



d Công thức tính nồng độ mol/lit: CM = n V(mol(lit)) = 1000V(.n ml(mol) )

Từ công thức suy ra các đại lượng tính liên quan: số mol, thể tích dd (V)

e Mối liên hệ giữa nồng độ % và nồng độ mol/lit

- mct là khối lượng chất tan( đơn vị: gam)

- mdm là khối lượng dung môi( đơn vị: gam)

- mdd là khối lượng dung dịch( đơn vị: gam)

-V là thể tích dung dịch( đơn vị: lit hoặc mililit)

- D là khối lượng riêng của dung dịch( đơn vị: gam/mililit)

- M là khối lượng mol của chất( đơn vị: gam)

- S là độ tan của 1 chất ở một nhiệt độ xác định( đơn vị: gam)

- C% là nồng độ % của 1 chất trong dung dịch( đơn vị: %)

- CM là nồng độ mol/lit của 1 chất trong dung dịch( đơn vị: mol/lit hay M)

* Một số dạng bài tập về dung dịch và cách giải quyết các bài tập:

Phân dạng 1: Bài toán về độ tan và liên quan giữa độ tan của một chất với

nồng độ phần trăm dung dịch bão hoà của chất đó

Ví dụ 1: Xác định độ tan của muối Na2CO3 trong nước ở 180C Biết rằng ởnhiệt độ này khi hòa tan hết 53gam Na2CO3 trong 250 g nước thì được dd bãohòa

- Đọc kĩ đề bài

- Xác định công thức vận dụng

- Tìm lời giải trình bày

Độ tan của muối Na2CO3 trong nước ở 180C:S= x100 21 , 2gam

Đáp số: S = 9g và C% = 8,257%

Phân dạng 2: Bài toán tính lượng tinh thể ngậm nước cần cho thêm vào

dung dịch cho sẵn

Phương pháp chung: Dùng định luật bảo toàn khối lượng để tính:

- Khối lượng dung dịch tạo thành = khối lượng tinh thể + khối lượng dungdịch ban đầu

- Khối lượng chất tan trong dung dịch tạo thành = khối lượng chất tan trongtinh thể + khối lượng chất tan trong dung dịch ban đầu

- Các bài toán loại này thường cho tinh thể cần lấy và dung dịch cho sẵn cóchứa cùng loại chất tan

Ví dụ 1 : Để điều chế 560g dung dịch CuSO4 16% cần phải lấy bao nhiêugam dung dịch CuSO4 8% và bao nhiêu gam tinh thể CuSO4.5H2O

=

25

2240

= 89,6(g)Đặt mCuSO4.5H2O = x(g)250g CuSO4.5H2O chứa 160g CuSO4

560 (  x

=

25

2 ).

560 (  x

(g)

Ta có phương trình:

25

2 ).

560 (  x

+

25

16x

= 89,6Giải phương trình được: x = 80

Vậy cần lấy 80g tinh thểCuSO4.5H2O và 480g dd CuSO4 8%

Đáp số: Khối lượng tinh thể CuSO4.5H2O cần lấy là: 68,75g

Phân dạng 3: bài toán tính lượng chất tan tách ra hay thêm vào khi thay

đổi nhiệt độ một dung dịch bão hoà cho sẵn

Lưu ý: Nếu đề yêu cầu tính lượng tinh thể ngậm nước tách ra hay cần thêm

vào do thay đổi nhiệt độ dung dịch bão hoà cho sẵn, ở bước 2 ta phải đặt ẩn số là

- Từ độ tan suy ra khối lượng chất

tan:

+ Tính số gam chất tan có trong 280g

dd

 số gam chất tan có trong 420g dd

- Độ tan của NaNO3 ở 100oC là 180 g

- Tính số gam chất tan có trong 150g

dung dich CuSO4

 số gam chất tan có trong 600g

600g dung dịch CuSO4 có chứa x gCuSO4

x = 200g

Số gam H2O = 600-200= 400gGọi số mol của CuSO4 5H2O là amol thì:

- số gam CuSO4 là 160a

+ lập phương trình đại số mối quan hệ

giữa khối lượng chất tan và khối

lượng dung môi

- số gam H2O kết tinh là 90a

Số gam nước còn lại 400-90a

Số gam CuSO4 còn lại 200-160a

ở 100c cứ 100g nước hòa tan được15g CuSO4

vậy 400-90a gam nước hòa tan được200-160a

15.(400-90a) = 100.(200-160a)

=> a= 0,9556 molVậy khi gạ nhiệt độ từ 900c xuống

100c thì có : 250 0,9556 = 238.9gam

Bài tập áp dụng:

Bài 1: ở 120C có 1335g dung dịch CuSO4 bão hoà Đun nóng dung dịch lênđến 900C Hỏi phải thêm vào dung dịch bao nhiêu gam CuSO4 để được dungdịch bão hoà ở nhiệt độ này

Biết ở 120C, độ tan của CuSO4 là 33,5 và ở 900C là 80

Đáp số: Khối lượng CuSO4 cần thêm vào dung dịch là 465g

Bài 2: ở 850C có 1877g dung dịch bão hoà CuSO4 Làm lạnh dung dịchxuống còn 250C Hỏi có bao nhiêu gam CuSO4.5H2O tách khỏi dung dịch Biết

độ tan của CuSO4 ở 850C là 87,7 và ở 250C là 40

Đáp số: Lượng CuSO4.5H2O tách khỏi dung dịch là: 961,75g

Phân dạng 4: Tính nồng độ dung dịch và các đại lượng liên quan:

Ví dụ 1: Cho 11 gam hỗn hợp Al, Fe vào 500 ml dung dịch HCl 2M (D = 1,1gam/ml) thu được dung dịch X, giải phóng 8,96 lít khí (đktc), các phản ứng

xảy ra hoàn toàn

1 Chứng minh hỗn hợp kim loại tan hết

2 Tính nồng độ mol và nồng độ phần trăm của dung dịch X (Coi thể tích dung dịch X vẫn là 500ml).

- Tính số mol của H2

- Viết PTHH

- Theo PTHH chứng minh axit dư

nH2 = 0,4 mol; nHCl (ban đầu) = 0,5.2 =

1 molPTHH các phản ứng xảy ra:

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 (1)

x 2x x x mol2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2 (2)

- Gọi số mol các chất p/ư lần lượt là

x,y Từ PTHH và bài cho lập hệ

Gọi x,y lần lượt là số mol của Fe, Altrong hỗn hợp Ta có:

56x + 27y = 11 (I)Theo phương trình (1),(2) ta có:

nH2 = x + 1,5y = 0,4 (II)

Từ (I) và (II) suy ra x= 0,1; y = 0,2.Vậy dung dịch sau phản ứng gồm 3chất tan:

Nồng độ mol của dung dịch là:

CM (HCl dư)= 0,2:0,5 = 0,4(M)

CM (FeCl2) = 0,1:0,5 = 0,2 (M)

CM (AlCl3) = 0,2:0,5 = 0,4 (M)Nồng độ phần trăm của dung dịch sauphản ứng là:

Phân dạng 5: Pha chế dung dịch.

1 Bài toán pha loãng hay cô dặc một dung dịch

a) Đặc điểm của bài toán:

- Khi pha loãng, nồng độ dung dịch giảm Còn cô dặc, nồng độ dung dịchtăng

- Dù pha loãng hay cô đặc, khối lượng chất tan luôn luôn không thay đổi.b) Cách làm:

 Có thể áp dụng công thức pha loãng hay cô đặc

TH1: Vì khối lượng chất tan không đổi dù pha loãng hay cô đặc nên

mdd(1).C%(1) = mdd(2).C%(2)

TH2: Vì số mol chất tan không đổi dù pha loãng hay cô dặc nên

dau dd m

m

2

Chất tan (A) 100(%) C1(%) – C2(%)

Lưu ý: Tỉ lệ hiệu số nồng độ nhận được đúng bằng số phần khối lượng

dung dịch đầu( hay H2O, hoặc chất tan A nguyên chất) cần lấy đặt cùng hàngngang

2 Bài toán hoà tan một hoá chất vào nước hay vào một dung dịch cho sẵn.

a/ Đặc điểm bài toán:

- Hoá chất đem hoà tan có thể là chất khí, chất lỏng hay chất rắn

- Sự hoà tan có thể gây ra hay không gây ra phản ứng hoá học giữa chấtđem hoà tan với H2O hoặc chất tan trong dung dịch cho sẵn