skkn ỨNG DỤNG mối QUAN hệ ĐỊNH LƯỢNG TRONG PHƯƠNG TRÌNH PHẢN ỨNG để GIẢI bài tâp HOÁ học

+Chính vì vậy tôi viết đề tài này nhằm khái quát vận dụng phương pháp dung phương pháp mối qua hệ định lương để giải bài tập hoá học lượng để giải một số bài tập hoá học.. IIĐặc điểm họ

SỞ GIÁO dục & đàotạo THANH hoá

TRƯƠNG THPT LƯƠNG ĐẮC BẰNG

-    -

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

ỨNG DỤNG MỐI QUAN HỆ ĐỊNH LƯỢNG TRONG PHƯƠNG TRèNH PHẢN ỨNG ĐỂ GIẢI BÀI TÂP HOÁ HỌC

Giáo viên : Lờ Gia Văn

Đơn vị cụng tỏc Trường PTTH Lương Đắc Bằng Hoằng Hoỏ

Năm Học 2011-2012

A ĐẶT VÂN ĐỀ

I)Đặc điêm Sự phát triển của xã hôị ở nước ta

+Nước đang phát triển với tốc độ ngày càng cao, với quy mô ngày càng lớn và đang được tiến hành trong điều kiện khoa học kỹ thuật phát triển như vũ bão nó tác động toàn diện lên mọi đối tượng, thúc đẩy sự tiến bộ của xã hội Một trong những trọng tâm của

sự phát triển đất nước của ngành giáo dục và đào tạo trong thời gian trước mắt cũng như lâu dài là đào tạo những con người “ lao động, tự chủ, sáng tạo “ có năng lực thích ứng với nền kinh tế thị trường, có năng lực giải quyết được những vấn đề thường gặp, tìm được việc làm, biết lập nghiệp và cải thiện đời sống ngày càng tốt hơn

+Để bồi dưỡng cho học sinh năng lực sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề, lý luận dạy học hiện đại khẳng định: cần phải đưa học sinh vào vị trí chủ thể hoạt động nhận thức, học trong hoạt động Học sinh bằng hoạt động tự lực, tích cực của mình mà chiếm lĩnh tri thức Quá trình này được lặp đi lặp lại nhiều lần sẽ góp phần hình thành và phát triển cho học sinh năng lực tư duy sáng tạo Tăng cường tích cực phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh trong quá trình học tập là một yêu cầu rất cần thiết, đòi hỏi người học tích cực, tự lực tham gia sáng tạo trong quá trình nhận thức

+Trong học tập hoá học, việc giải bài tập có một ý nghĩa rất quan trọng ngoài việc rèn luyện kỹ năng vận dụng đào sâu và mở rộng kiến thức đã học một cách sinh động; bài tập hoá học còn được dùng để ôn tập rèn luyện một số kỹ năng về hoá học Thông qua giải bài tập giúp học sinh rèn luyện tích cực trí thông minh sáng tạo, bồi dưỡng hứng thú trong học tập đặc biệt phải vận dụng và tự tin trong các cuộc thi : kiểm tra học kỳ ; thi tốt nghiệp và thi đại học và cao đẳng chuyên nghiệp

+Việc lựa chọn phương pháp tích hợp để giải bài tập lại càng có ý nghĩa quan trọng hơn Mỗi bài tập có thể có nhiều phương pháp giải khác nhau Nếu biết lựa chọn phương pháp hợp lí sẽ giúp học sinh nắm vững hơn bản chất của các hiện tượng hoá học

+Quá trình giảng dạy và tham khảo nhiều tài liệu, tôi đã tích luỹ được một số phương pháp giải bài tập hoá học Việc vận dụng phương pháp tăng giảm khối lượng trong hoá học tỏ ra có nhiều ưu điểm, đặc biệt là các kỳ thi ngày nay đãc chuyển đổi sang phương pháp trắc nghiệm khách quan trong trường hợp này học sinh tiết kiệm được rất nhiều thời gian

+Chính vì vậy tôi viết đề tài này nhằm khái quát vận dụng phương pháp dung phương pháp mối qua hệ định lương để giải bài tập hoá học

lượng để giải một số bài tập hoá học Vận dụng phương pháp này sẽ giúp cho quá trình giảng dạy và học tập môn hoá được thuận lợi hơn rất nhiều, nhanh chóng có kết quả để trả lời câu hỏi trắc nghiệm khách quan

II)Đặc điểm học sinh

+Cấp THCS học sinh hạn chế về bộ môn hoá học thời gian học ít và quan niệm không phải là môn chủ trốt nên học sinh ghú trọng bộ môn hoá nên chưa hiểu bản chất vì vậy lên cấp THPT các em còn nhiều hạn chế giải bài tập nhất là phương phát giải nhanh để đáp ứng với phương phát giải nhanh kỳ thi tốt nghiệp

Và cao đảng đại học chuyên nghiệp

+Đặc điểm của phương pháp dựa vào tất cả tài định luật BTĐL và sơ đồ hợp thứclàm cho học sinh làm bài có tính chất suy luận tư duy bản chất của nhiều quá trình

III Nhiệm vụ nghiên cứu

Đề tài này tôi tập trung nghiên cứu những vấn đề sau:

+trờn cơ sở học sinh nắm vững kiến thức lý thuyết ; viết phương trỡnh và cõn bằng phương trỡnhTrờn cơ sở đú lập mối quan hệ định lượng cỏc chất trong phương

trỡnh

+ Cơ sở giải một số ví dụ điển hình dạng tổng quát

+ Đưa ra một số bài tập sử dụng tờ đơn giản đến phức tạp

IV Đối tượng nghiên cứu

+ Tât cả học sinh học hóa học ở tất cả các cấp đặc biệt là khối THPT

+Hướng dẫn học sinh cả 3 khối ở trường THPT Lương Đắc Bằng sử dụng phương pháp này để giải quyết một số bài tập

V Phương pháp nghiên cứu:

+Nghiên cứu sách giáo khoa và tài liệu tham khảo Cơ

+Nghiên cứu một số đề thi học sinh giỏi và đề thi đại học cao đẳng

+Tham khảo ý kiến đồng nghiệp

V Phạm vi nghiên cứu:

Bài tập vô vơ và hữu cơ trong toàn chương trình.phô thông cơ sở và phổ thông trung học

VI Hiệu quả của việc nghiên cứu:

- Đưa ra phương pháp trên thấy học sinh hứng thú và say mê học tập hơn

-tạo cho học sinh một phương pháp giải bài tập hóa học nhanh đúng và chinh xác để đáp ứng với kiến thức mới trong sự đổi mới các loại hình thi hiện tại

B GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

nộidung đề tài: phương pháp mối qua hệ định lương để giải bài tập hoá học

I) đặt vấn đề

Đến nay có khá nhiều sách và lý thuyết và bài tập ôn luyện vào các trường cao đảng và đại học tuy nhiên việc đưa ra phương pháp giải còn ít

Nên qua kinh nghiệm dạy học và luyện thi cho học sinh đặc biệt là cách giải bài tập Vậy tôi đưa ra một số phương cơ bản về cách giải bài tập

II) Cụ thể như sau

a)Để giải bài

1) +Đầu tiên phải phân tích nội dung bài toán biểu thị nôi dung bằng pt phản ửng

2)+ Dựa vào giả thiêt định tính , định lượng phải phân tích giả thiết cho vấn đề nào và cần tìm ra vấn đề nào Vậy phải dựa vào phường trình phản ứng ta thiết lập mối quan

hệ giữa định lượng của các chất : các chất tham gia phản ứng và tạo thành sau phản ứng Trình tự các bước giải:

Bước1: Xác định mối liên hệ tỉ lệ mol giữa các chất đã biết (Chất A) với chất cần xác

định (chất B) (có thể viết phương trình phản ứng ,chỉ lập sơ đồ phản ứng hai chất này nhưng phải dựa vào định luật bảo toàn nguyên tố để xác định tỉ lệ mol giữa chúng)

Bước2: Xem xét khi chuyển từ chất A thành chất B (hay ngược lại) thì khối lượng tăng

lên hay giảm xuống bao nhiêu gam theo tỉ lệ phản ứng và theo đề cho

Bước3: Sau đó dựa vào mối liên hệ, lập phương trình toán học để giải

3)+Trong giải bài toán cần nắm một số công thức chuyển đổi có liên quan về các đại lượng của bài toán

4) +Tuy nhiên một số bài toán xác định thành phần các chất mà không cần dựa vào phương trình phản ứng

b) phương pháp mối qua hệ định lương để giải bài tập hoá học

1) Quan hệ định luật bảo toàn khối lượng phương pháp chung

mA + mB = mC + mD

+Quan hệ định lương của 1chất (Sơ đồ hợp thức)

một nguyên tố ban đầu có thành phần định lượng xác định khi tham gia phản ứng qua một giai đoạn hay qua nhiều dăy biến hoá tạo ra sản phẩm thì thành phần định lượng của nguyên tố đó không thay chung liên kết với các nguyên tố khác theo tỷ lệ xác định

vi dụ 1 xét dãy phản ứng sau ừng

ban đâu cho a mol Fe

Fe + O2 Fe3O4 (1)

a =

3

a

Fe3O4 + H2SO4 Fe2(SO4)3 +SO2 +H2O (2)

=

2

a

mol

Fe2(SO4)3 + NaOH Fe(OH)3 +Na2SO4 (3)

a

Fe(OH)3 Fe2O3 + H2O (4)

=

2

a

mol

Fe2O3 + CO FeO + CO2 (5)

amol

FeO + HCl FeCl2 +H2O (6)

Nêu ban đầu Fe có a mol không đổi

Vậy cần xác định lượng các chất , ,m Fe(OH)3 = a x 111gam , m Fe3O4 =

3

a

x 232g ;

m Fe2(SO4)3 =

2

a

x 400g ; m Fe2O3 =

2

a

x 160g ; m FeO = a x 72g

m FeCl2 = a x 127g

+Xét một hỗn hợp nhiều chất

Nguyên tắc

- Viết phương trình phản ứng

- lập mối hệ các chất trong hỗn hợp đặt : x ; y ; z … lần lượt là số mol các chất trong hỗn hợp

- dựa vào phương trình phản ứng lập sơ đồ cho mỗi từ đó có các phương trình theo x ; y

; z

- cuối cùng ta có hệ phương trình theo x; y; z và giải hệ phương trình

vi dụ 2 Hoà tan hoàn toàn m gam hỗn hợp A gồm Mg ; Fe và Al bằng dung dịch HCl

vừa đủ thu được Vlít H2 (đktc) và dung dịch B cho B tác dụng với NaOH dư thu được kết tủa nung đến khối lượng không đổi thu được chất rắn Z cho một luồng CO dư khử hoàn toàn thu được m2 g chất rắn

1) Viết tất cả các phương trình xảy ra

2)Xác định % Khối lượng của Al, Fe và Mg trong hỗn hợp X

3) Nếu m = 13,4gam V = 11,2 lít đktc m2 = 9,6

Bài giải

Viết tất cả phương trình xay ra

Khi cho X tác dụng HCl ta có phản ứng sau

Mg + 2HCl MgCl2 + H2 (1)

x x x

2Al + 6HCl AlCl3 + 3H2 (2)

y y 3/ y

Fe + 2HCl FeCl2 + H2 (3)

z z z

khi cho NaOH tác dụng với B

MgCl2 + 2NaOH  Mg (OH)2 + 2 NaCl

x x

FeCl2 + 2NaOH  Fe(OH)2 + 2NaCl

z z

AlCl3 + 4NaOH  NaAlO2 + 3 NaCl +2H2O

Mg (OH)2 MgO

x x

Fe(OH)2 Fe2O3

z .z/2

Gọi x ;y;z lần lược là số mol Mg ; Al ; Fe

Có pt 1) 24x + 27y + 56z = m1

Theo ptpứ (1), (2) và (3) ta có pt 2) x + 3/2y + z = V/22,4

mặc khác ta có sơ đồ Mg……… MgCl2 Mg(OH)2 ……… MgO

x x x x

Fe FeCl2 Fe(OH)2 Fe2O3

Z z z z/2

Ta có pt (3) 40x + 80 y = m2

giải hệ ph ương trình ta x ác đ ịnh x;y;z  % m của các chẩt trong hỗn hợp

nếu m1 = 13,4gam; m2 = 9,6 V = 11,2 lít đktc

24x + 27y + 56z = 13,4

x + 3/2y + z = 0,5

40x + 80 y = 9,6 x =0,1 ; y = 0,2 z = 0,1

 m Mg = 2,4 g ; m Al = 5,4g ; m Fe = 5,6

Trong giải bài tập ta cần nắm ững các định luật , và lâp mối quan hệ của các chất

Sau đây một số bài tập ứng dụng

1)Quan hệ kim loại tác dụng với xít và kim loại tác dụng với ôxy

Cho hỗn hợp kim loại M tác dụng với xít tạo ra V H2 xác định khối lượng muối

M muối = mKloại + m gốcAxít

Áp d ụng

bài1: Chia 2,29 gam hỗn hợp gồm 5 kim loại (đều đứng trước H2 trong dãy điện hoá của kim loại và có hoá trị không đổi) thành 2 phần bằng nhau Phần 1 hoà tan hết trong dung dịch HCl giải phóng 1,456 lít H2 (đktc).xác định khối lượng muối?

Phần 2 phản ứng hoá hoàn toàn với ôxy thu được tối đa m gam hỗn hợp 5 ôxit Giá trị của m là:

Giải thay M cho hỗn hợp KL

Pt 2 M + 2nHCl  2MCln + n H2

n H2 = 0,065mol vậy nCl = 0,13 mol  m Mu ố i = 2,29 +0,13 x 35,5 = 6,905

2) 2 M + O2  M2On

m ốxit = mkl +m ô xy

do hoá tri của kL không đổi vậy n Oxy= nH2

 m Oxit = 2,29 + 0,065mol x 16 = 3,33gam

2)Quan hệ kim loại tác dụng với xít có tính chất ô xy hoá

PT Pư 2 M + 2n H2SO4  M2(SO4)n + nSO2 + H2O (1)

M + 2nHNO3  M (NO3)n + nNO2 + H2O (2)

3 M + 4nHNO3  3 M (NO3)n + n NO + 2nH2O (3)

Xét pt1 m muối = mKl + mSO42- mà nSO2 = nSO42-  m mu ối = mkl +nSO2 x 96

Xét pt2 m muối = mKl + mNO3- m à nNO2 = nNO3-  m mu ối = mkl +nNO2 x 62

Xét pt3 m muối = mKl + mNO3- m à nNO3- =3nNO  m mu ối = mkl +3nNO x 62

Áp dụng

Bài tập2 Cho 2,91 gam hỗn hợp X gồm Mg, Cu, Al tác dụng hết với dd HNO3 loãng

thu được 0,025mol khí NO2và 0,025mol khí NO (đktc) và dd Y

xác khối lượng muối , V HNO3 2M cần thiết cho phải ứng

Giải M + 2nHNO3  M (NO3)n + n NO2 +H2O (1)

3 M + 4nHNO3  3 M (NO3)n + n NO +2nH2O (2)

Theo pt 1 m muối = 2,91 + (0,025 + 3x 0,025) x 62 =2,91 + 6,2 = 9,11gam

Xác định V HNO3 có CM theo pt tổng nHNO3 = 2n NO2 + 4n NO

 nHNO3 = 2x 0,025 NO2 + 4x 0,025 NO = 0,15 mol  V = 0,15/2 = 0,075 lit

3)Quan hệ ÔXIT kim loại tác dụng với xít

MxOy + 2yHX  MCl2y/x + yH2O

M muối = m Kl trong hỗn hợp + m gốc axit

1nt ôxy quan hệ với 2H+

M muối = m KL +M gốcxít

Áp d ụng

Bài3:

Cho 3,13 g hỗn hợp X gồm 3 kim loại Mg, Cu, và Al ở dạng bột tác dụng hoàn với oxi

thu được hỗn Y gồm các oxit có khối lượng 4,73gam thể tích dụng dịch HCl 2M vừa đủ

để phản ứng hết với Y là và tính kl muối thu được

Giải Đặc M đặc chưng cho 3kl :Cu ; Al ; Mg

Ta có phương trình M + O2  M2Ox

M2Ox + 2xHCl  2MClx xH2O

n oxy = 4,73 g – 3,13g = 1,6 g

n = 0,1 mol  n HCl = 0,2 mol

V HCl = 0,2/0,2 = 100ml

Xác định kl muối thu được m muối = mlk + mCl = 3,13 +0,2x 35,5 = 10,23gam

4)Quan hệ ÔXIT kim loại tác dụng với xít có tính chất oxy hoá

Bai tập tổng quát cho m1 gam Fe cháy trong kk thu được m2 gam 4 chất rắn lấy

Chât rắn tác Cho hh tác dụng với HNO3 Tạo n1 mol NO2 và n2 mol NO

2 Fe + O2  2 Fe O

3Fe + 2 O2  Fe3O4

4Fe + 3 O2  2 Fe2O3

Fe Fe

lâp biểu thức quan hệ m1; m2 v à n1 ; n2

bài tập áp dụng đlbt e

gọi x là số mol Fe ; y là số nt của Oxy ta có pt 56x +16y = m1

Fe Fe+3+3e

O +2e O

2-N+5 +1e N+4 ta có pt 3x - 2y = n1 +3n2

N+5 +3e N+2

Áp d ụng

Bài4:

Cho m Fe nung nóng trong không khí thu được 47,2 g hỗn hợp 4 chất rắn Cho toàn bộ chất rắn tác dụng HNO3 loãng thu được 6,72 lít khí NO2 (đktc) Xác định khối lượng m

Fe , khối lượng muối và V HNO3 5M (biết rằng chỉ tạo muối Fe3+ duy nhất)

Giải

2Fe + O2  2 Fe O

3 Fe + 2O2  Fe3O4

4Fe + 3O2  2Fe2O3

Fe Fe

Cho hỗn hợp tác dụng với HNO3 tạo khí NO2

Fe + 6 HNO3  Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3 H2O

FeO + 4 HNO3  Fe(NO3)3 + NO2 + 2 H2O

Fe 2O3 + 6 HNO3  2Fe(NO3)3 + 3 H2O

Fe 3O4 + 10 HNO3  3Fe(NO3)3 + NO2 + 5H2O

gọi x là số mol Fe ; y là số nt của Oxy ta có pt 56x +16y = 45,6

n NO2 = 0,3mol

Fe Fe+3+3e

O +2e O

2-N+5 +1e N+4 ta c ó pt 3x - y = 0,3

3x - y = 0,3

hệ phương trình 56x +16y = 47,2

x = 0,5mol  m Fe = 0,5x 56 = 28 gam

+ Sơ đồ nhơ sau Fe Fe(NO3)3 + n NO2

+ khối lượng muối 0,5( 56 + 3 x 62) = 121gam

nHNO3 = 0,5 x 3 + 0,3 = 1,8  Vdd HNO3 = 1,8/5 = 0,36 lít

5) Quan hệ định lượng về tính tất của chương halôgen

a) bài tập halôgen đứng trước tác d ụng với halogen đứng sau th ư ờng s ử d ụng quy tắc tăng giảm Cl + Br- ………… Br + Cl- ( gỉam 44,5)

Br + I- I + Br- (gỉam 47)

Cl + I- ………I + Cl- (gỉam 91,5)

Áp d ụng

Bài5:

Cho hõn hợp gồm NaI và NaBr vào nước được dung dịch M sục Brôm dư vào M cô cạn dung dịch thấy khối lượng giảm đi so khối lượng ban đầu bằng m Sau đó lấy chất rắn hoà tan vào nước, tiếp tục sục clo dư vào, sau đó cô cạn thấy khối giảm so với thí nghiệm 1 cũng bằng m g Phần trăm khối lượng của NaI là

Bài giải lấy 1 mol NaI trong h ỗn h ợp y mol NaBr

Br2 + 2 NaI  I2 + 2Na Br giảm 47gam

Cl2 + 2Na Br  Br2 2Na Cl

Vây tổng số mol NaBr ở TN 2 = ( 1 + y )mol giảm 47 gam (1 + y ) 44,5 = 47gam

b) bài tập oxýt tác dụng với HCl

1 nt O ứng với 2nt Cl

Quan hệ 1nt oxy ……… 2 nt Cl tăng 55 đvc ứng v ới 2mol HCl

Áp dụng

Bài6:

Hoà tan hỗn hợp hai oxít kiềm và kim loại kiềm thổ vào dung dịch HCl 0,5M vừa đủ, cô

cạn dung dịch được 16,25 gam muối khan Lấy muối khan điện phân nóng chảy hoàn

toàn thu được 2,24 lít bay lên đktc.Thể tích HCl cần thiết và là

Bài giải Đặt CT ôxyt MxOy thay cho 2 oxít trên

Ta có pt tổng quát MxOy + 2y HCl  xMCl2y/x

xMCl2y/x dpnc

xM + y Cl2

+ Xác định VHCl 0,5 M

Do V = 22,4 l ít n Cl2 = 0,1 mol  nHCl = 0,2 mol Vậy V HCl = 0,2/ 0,5 = 0,4 lít

+ Xác định khối lượng oxít ban đầu

Tổng kh ối lượng muối khan = 16,25 gam m kl = 16,25 – 0,2 x 35,5 = 9,15gam

M oxy trong oxit = 0,1 x16 = 1,6 gam  m o xít = 9,15g + 1,6 = 10,75 gam

c)Kết quả đặt được

chất lương cách giải bài tâp học sinh tăng lên rõ rệt cụ thể sau

Trong quá trình giảng dạy tôi đã dựa một vài ví dụ trên với 3 đối tượng học sinh lớp 12

+ h ọc sinh hứng thú thích giải bài và tư tin hơn về học môn hoá

+ chất thi tốt nghiêp và đặc biệt thi đại hoc và cao đẳng trường luôn nằm trong tốt 10

trong tỉnh và tốt 200 toàn quốc trong 4 năm liên tục

N ăm 2009 - 2010 tôi được day các lớp

C) KẾT LUẬN ĐỀ ĐÀI

Quá trình giảng dạy ở năm học vừa qua, tôi nhận thấy

- Kiến thức của học sinh ngày càng được củng cố và phát triển sau khi hiểu nắm vững

được bản chất của quá trình hoá học

- Trong quá trình tự học, học sinh tự tìm tòi, phát hiện được nhiều phương pháp khác

nhau trong giải bải tập hoá học

- Niềm hứng thú, say mê trong học tập của học sinh càng được phát huy khi biết sử

dụng thành thạo các phương pháp hoá học đặc biệt là phương pháp tăng giảm khối

lượng

- Học sinh nhanh chóng có được kết quả để trả lời câu hỏi TNKQ

Do năng lực và thời gian có hạn, đề bài có thể chưa bao quát hết được các loại dạng của

phương pháp Các ví dụ được đưa ra trong đề tài có thể chưa thực sự điển hình nhưng vì

lợi ích thiết thực của phương pháp trong công tác giảng dạy và học tập nên tôi mạnh dạn

viết giới thiệu với các thầy cô và học sinh

Rất mong được sự đóng góp của các đồng nghiệp đặc biệt là hội đồng khoa học để tôi

có thêm kinh nghiệm và vững vàng hơn trong giảng dạy

Tôi xin chân thành cảm ơn

Hoằng Hoá, ngày 5 tháng 6 năm 2009 người viết LÊGIA VĂN