Phương pháp nhận biết các chất vô cơ

Là một giáo viên được thường xuyên tham gia bồi dưỡng đội tuyển HSgiỏi, qua trao đổi với đồng nghiệp, khảo sát từ thực tế và đã thấy được nhiều vấn đề mà trong đội tuyển nhiều học sinh c

MỤC LỤC

A MỞ ĐẦU………Trang 2

I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI ………2

II MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU ……… 2

III ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU……… 2

IV PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU……… ……… 2

B NỘI DUNG……… 5

I CƠ SỞ LÝ LUẬN 5

II THỰC TRẠNG TRƯỚC KHI ÁP DỤNG SÁNG KIẾN………5

III CÁC GIẢI PHÁP THỰC HIỆN……… 6

IV HIỆU QUẢ ……… 15

C KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ………16

I KẾT LUẬN……… 16

2 KIẾN NGHỊ……… 17

TÀI LIỆU THAM KHẢO ……… 19

A MỞ ĐẦU

I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Dạy và học Hóa học ở các trường THCS hiện nay đã và đang được đổimới tích cực nhằm góp phần thực hiện thắng lợi các mục tiêu giáo dục cấpTHCS Ngoài nhiệm vụ nâng cao chất lượng hiểu biết kiến thức và vận dụng kỹnăng, các nhà trường còn phải chú trọng đến công tác bồi dưỡng học sinh giỏicác cấp; coi trọng việc hình thành và phát triển tiềm lực trí tuệ cho học sinh 3 Đây là một nhiệm vụ không phải trường nào cũng có thể làm tốt vì nhiều lý do

Có thể nêu ra một số lý do như: do môn học mới đối với bậc trung học cơ sởnkiến thức kỹ năng của học sinh còn nhiều chỗ khuyết; một bộ phận giáo viênchưa có đủ các tư liệu cũng như kinh nghiệm để đảm nhiệm công việc dạy họcsinh giỏi

Trong những năm gần đây, vấn đề bồi dưỡng học sinh dự thi học sinh giỏicấp tỉnh được phòng giáo dục đặc biệt quan tâm, được các nhà trường và các bậccha 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 Nhờvậy số lượng và chất lượng đội tuyển học sinh giỏi của huyện đạt cấp tỉnh khácao Tuy nhiên trong thực tế dạy bồi dưỡng học sinh giỏi còn nhiều khó khăncho cả thầy và trò, nhất là một số năm gần đây

Là một giáo viên được thường xuyên tham gia bồi dưỡng đội tuyển HSgiỏi, qua trao đổi với đồng nghiệp, khảo sát từ thực tế và đã thấy được nhiều vấn

đề mà trong đội tuyển nhiều học sinh còn lúng túng, tôi nhận thấy học sinh họcxong lớp 8 mới chỉ biết làm bài tập với các phương pháp giải toán thông thườngcác bài tập đơn giản, kinh nghiệm giải toán hoá học của các em khi vào độituyển còn nhiều hạn chế 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), sốmol x(mol), áp suất p(atm) Đây là loại bài tập có liên quan đến nhiều kiếnthức, luôn đòi hỏi HS có sự khái quát, tổng hợp kiến thức, từ đó giúp học sinhphát triển tư duy lôgic, trí thông minh, óc tổng hợp, và phải nắm vững kiến thức

đã học Là dạng bài tập không có nhiều trong sách giáo khoa, mà sách thamkhảo cũng rất ít trên thị trường hoặc có thường nằm rải rác, không có hệ thống

rõ ràng Nhưng trong các đề thi học sinh giỏi thì đó lại là những bài toán mấuchốt để học sinh có thể đạt giải cao.Bởi vậy học sinh rất lúng túng, khó khăn khigặp phải loại toán này Thậm chí một số em còn tỏ ra lo sợ khi đi thi gặp phảidạng toán đó Qua thực tiễn tìm hiểu, tham khảo các tư liệu trong giảng dạy hoá

học, tôi đã xây dựng và áp dụng chuyên đề: “Bài toán tự chọn lượng chất” nhằm

giúp các em học sinh có kinh nghiệm trong giải toán hoá học, tạo cho các em cócách giải mới, nhanh gọn, dễ hiểu Từ đó các em có hứng thú, say mê học tập mônhoá học

Với những lý do trên tôi đã tìm tòi nghiên cứu, tham khảo tư liệu và áp dụng đề tài “ Rèn luyện một số kỹ năng giải bài toán tự do chọn lượng chất

để nâng cao chất lượng đội tuyển học sinh giỏi ở trường THCS Thị trấn

Hà Trung” 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 hãi khi gặp dạng toán này

và tự tin trong các kì thi , giành giải cao trong các cuộc thi đáp ứng nhiệm vụ được giao và nhu cầu xã hội hiện đại

II MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU

1 Nghiên cứu các kinh nghiệm về bồi dưỡng kỹ năng hóa học cho học sinh giỏi lớp 8 cấp huyện và học sinh giỏi lớp 9 dự thi tỉnh

2 Nêu ra phương pháp giải các bài toán tự do chọn lượng chất theo dạng nhằm giúp học sinh giỏi dễ nhận dạng và giải nhanh các bài tập hoá học liên quan đến các đại lượng tổng quát

III ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

Đề tài này nghiên cứu các phương pháp bồi dưỡng kỹ năng giải các bài toán độ tan và tinh thể hi đrat hóa từ dạng cơ bản đến nâng cao

Nhiệm vụ nghiên cứu: đề tài này nhằm giải quyết một số vấn đề cơ bản sau đây: Những vấn đề lý luận về phương pháp giải các bài toán tự do chọn lượng; cách phân dạng và nguyên tắc áp dụng cho mỗi dạng

Thực trạng về trình độ và điều kiện học tập của học sinh

Từ việc nghiên cứu vận dụng đề tài, rút ra bài học kinh nghiệm góp phần nâng cao chất lượng trong công tác bồi dưỡng học sinh giỏi tại huyện Hà Trung

IV PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1 Phương pháp chủ yếu

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

phương pháp sau:

1.1 Phương pháp phân tích tổng kết kinh nghiệm

Từ thực tiễn ôn đội tuyển HSG nhiều nhăm, tôi đã ghi chép lại những ưu điểm, nhược điểm của cách thức bồi dưỡng cho học sinh về phương pháp giải các bài toán tự do chọn lượng chất để đúc rút thành cẩm nang cho riêng mình trong quá trình ôn tập

1.2 Phương pháp thực nghiệm khoa học

Để đưa kinh nghiệm của bản thân về phương pháp giải các bài toán tự do chọn lượng chất áp dụng cho đối tượng học sinh giỏi để đánh giá, rút kinh

nghiệm trong thời gian tiếp theo

1.3 Phương pháp phân tích và tổng hợp lý thuyết

Nghiên cứu nhiều tài liệu tham khảo có liên quan đến phương pháp giải các bài toán tự do chọn lượng chất các bằng lý luận và phân tích giúp tôi tìm hiểusâu sắc về vấn đề này Qua đó tổng hợp để tạo ra phương pháp giải quyết các dạng bài toán này một cách khoa học, hiệu quả nhất cho học sinh

1.4 Phương pháp phân loại và hệ thống hóa lý thuyết

Sau khi phân tích và tổng hợp lý thuyết tôi đã dùng phương pháp phân loại,

hệ thống nhằm khái quát lên thành các loại, dạng bài tập theo mỗi chuyên đề về phương pháp giải các bài toán tự do chọn lượng chất để hướng dẫn học sinh học

2 Các phương pháp hỗ trợ

2.1 Phương pháp điều tra

Bản thân đã tiến hành khảo sát việc thực hiện giải các bài toán tự do chọn

lượng chất trên các thế hệ học sinh để tìm hiểu thông tin.chủ yếu tập trung các nội dung xoay quanh việc dạy và học phương pháp giải các bài toán tự do chọn lượng chất; điều tra tình cảm thái độ của HS đối với việc tiếp xúc với các bài tập

tự do chọn lượng chất

2.2 Phương pháp chuyên gia

Để kiểm tra lại hướng giải quyết vấn đề về phương pháp giải các bài toán tự do chọn lượng chất, tôi đã trao đổi với tổ chuyên môn nhà trường và đồng nghiệp

bộ môn ở các trường trên địa bàn huyện để nghe ý kiến góp ý và tìm ra một giải pháp tối ưu

B NỘI DUNG

I CƠ SỞ LÝ LUẬN

Dạy và học hoá 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 kĩ năng, các nhà trường còn phải chú trọng đến công tác phát hiện và bồi dưỡng học sinh giỏi cáccấp  3 Đây là nhiệm vụ rất quan trọng trong việc phát triển giáo dục ở các địa phương, đặc biệt ở các trường THCS của huyện Hà Trung

Trong hệ thống các bài tập hoá học, loại bài toán tự do chọn lượng chất là rất phong phú và đa dạng Có thể chia bài tập tự do chọn lượng chất thành ba loại cơ bản:

- Loại 1: Đại lượng tự chọn là 1 mol

- Loại 2: Đại lượng tự chọn quy về 100

- Loại 3: Đại lượng tự chọn bất kỳ

Tôi nghĩ, giáo viên làm công tác bồi dưỡng học sinh giỏi sẽ không thể đạt được mục đích nếu như không chọn lọc, nhóm các bài tập tự do chọn lượng chấttheo từng dạng, nêu đặc điểm của dạng và xây dựng hướng giải cho mỗi dạng Đây là khâu có ý nghĩa quyết định trong công tác bồi dưỡng vì nó là cẩm nang giúp HS tìm ra được hướng giải một cách dễ dàng, hạn chế tối đa những sai lầm trong quá trình giải bài tập, đồng thời phát triển được tiềm lực trí tuệ cho học sinh ( thông qua các BT tương tự mẫu và các BT vượt mẫu )

Trong phạm vi của đề tài này, tôi xin được mạn phép trình bày kinh

nghiệm bồi dưỡng một số dạng bài tập tự do chọn lượng chất Nội dung đề tài được sắp xếp theo 3 dạng cơ bản Từ 3 dạng này tùy theo dữ liệu đề bài ta lại chia thành các dạng cụ thể, mỗi dạng có nêu nguyên tắc áp dụng và các ví dụ minh hoạ

II THỰC TRẠNG TRƯỚC KHI ÁP DỤNG SÁNG KIẾN.

2 Chuẩn bị thực hiện đề tài:

Để áp dụng đề tài vào trong công tác bồi dưỡng HS giỏi tôi đã thực hiện một số khâu quan trọng như sau:

a) Điều tra trình độ HS, tình cảm thái độ của HS về nội dung của đề tài;

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

b) Xác định mục tiêu, chọn lọc và nhóm các bài toán theo dạng, xây dựng nguyên tắc áp dụng cho mỗi dạng, biên soạn bài tập mẫu và các bài tập vận dụng

và nâng cao Ngoài ra phải dự đoán những tình huống có thể xảy ra khi bồi dưỡng mỗi chủ đề

c) Chuẩn bị đề cương bồi dưỡng, lên kế hoạch về thời lượng cho mỗi dạng toán

d) Sưu tầm tài liệu, trao đổi kinh nghiệm cùng các đồng nghiệp; nghiên

cứu các đề thi HS giỏi của tỉnh ta và một số tỉnh, thành phố khác

III CÁC GIẢI PHÁP THỰC HIỆN

Khi thực hiện đề tài vào giảng dạy, trước hết tôi giới thiệu nội dung lí thuyết cơ bản có liên quan và những công thức tính toán cần vận dụng khi giải quyết loại bài tập này

III.1.1 Định luật bảo toàn khối lượng và một số hệ quả ĐLBTKL  7

phản ứng bằng tổng khối lượng các chất sản phẩm.

Phản ứng hóa học: A + B  C + D

Ta có: mA + mB = mC + mD

 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 cóbấy nhiêu nguyên tử của nguyên tố đó Phương trình phản ứng được cân bằng khi và chỉ khi thoả mãn hai nội dung trên Tức là đảm bảo định luật bảo toàn nguyên tố và bảo toàn khối lượng

 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 kết tủa Tức là không cùng trạng thái vật lý thì hệ quả trên vẫn không đổi

mt = ms

III.1.2- Định luật thành phần không đổi:  7

Tỉ số giữa các khối lượng của các nguyên tố trong thành phần của hợp chất 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 hợp chất 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 theo một 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 tác dụng theo một lượng cụ thể mà không làm sai lệch kết quả và mất đi tính tổng quát của bài toán

III.3.2.Phân dạng bài tập

DẠNG 1: ĐẠI LƯỢNG TỰ CHỌN LÀ MỘT MOL  7

+ 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 loại M

Khối lượng (gam) M 36,5n M + 35,5n n

Theo giả thiết ta có

n

n

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 độ 5,87% Xác định CTPT của oxit kim loại  7

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

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  7

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

Vậy %V O2  75 % %V O3  100  75  25 %

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 phản ứng gấp3,375 lần khối lượng của kim loại X Khối lượng muối clorua của R thu được gấp 2,126 lần khối lượng muối clorua của X đã tạo thành Xác định tên hai kim loại  6

Theo giả thiết R X

X

R X

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)

R 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 sau phản ứng Hãy xác định phần trăm theo thể tích của hỗn hợp khí thu được sau phản ứng Nếu trong hỗn hợp đầu lượng nitơ và hiđro được lấy đúng theo hệ số tỉ lượng  6

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%

, 3

2 2 , 0

%

% 67 , 66 100 6

, 3

2 , 0 3 3

%

% 22 , 22 100 6

, 3

2 , 0 1

%

3 2 2

Ví dụ 6: Hoà tan a gam một oxit sắt bằng dung dịch H2SO4 đặc, nóng thấy thoát

ra khí SO2 duy nhất Trong thí nghiệm khác, sau khi khử hoàn toàn a gam oxit sắt đó bằng CO ở nhiệt độ cao rồi hoà tan lượng sắt được tạo thành bằng H2SO4đặc nóng thì thu được lượng khí SO2 nhiều gấp 9 lần lượng khí SO2 ở thí nghiệmtrên Xác định công thức của oxit sắt  6

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 (

n

y

x O Fe Fe

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  5

Bài làm

Giả sử có 100 gam dung dich H2SO4 4,9% tham gia phản ứng

) ( 05 , 0 98 100

100 9 , 4

MO + H2SO4    MSO4 + H2O

(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 0,05x gam Viết phương trình phản ứng và tính nồng độ phần trăm của dung dịch

100 2

1 2

100 98

có khối lượng bằng 13,49% khối lượng của A Nung nóng B trong dòng không 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  11

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