Sử dụng phương pháp đồ thị để giải nhanh dạng bài tập co2 (hoặc so2) tác dụng với dung dịch bazơ

Trong 2 năm gần đây đề thi THPT Quốc gia có khá nhiều đổi mới, đó là: + Tăng số lượng các câu dễ + Tăng độ khó của những câu hỏi trong khung điểm 9 -10 + Sử dụng những câu hỏi và bài t

1.MỞ ĐẦU 1.1 Lí do chọn đề tài:

Với xu thế “đổi mới phương pháp dạy học” hình thức thi trắc nghiệmkhách quan đã được đưa vào để thay thế hình thức thi tự luận trong một số mônhọc, trong đó có Hóa học Với hình thức thi trắc nghiệm, trong một khoảng thờigian ngắn học sinh phải giải quyết được một lượng khá lớn câu hỏi, bài tập.Điều này không những yêu cầu học sinh nắm vững, hiểu rõ kiến thức mà cònphải lựa chọn phương pháp thích hợp lại càng có ý nghĩa quan trọng hơn

Trong 2 năm gần đây đề thi THPT Quốc gia có khá nhiều đổi mới, đó là: + Tăng số lượng các câu dễ

+ Tăng độ khó của những câu hỏi trong khung điểm 9 -10

+ Sử dụng những câu hỏi và bài tập đặc trưng cho bộ môn Hóa học: Câuhỏi sử dụng hình ảnh, thí nghiệm, bài tập sử dụng đồ thị

Với câu hỏi sử dụng hình ảnh, thí nghiệm, bài tập sử dụng đồ thị tôi thấy

có thể áp dụng để giải toán trong chương trình lớp 10 như phần bảng tuần hoàn,tốc độ phản ứng…,lớp 11 như các dạng toán CO2 tác dụng với dung dịch bazơ,dung dịch axit tác dụng với hỗn hợp dung dịch muối cacbonat và muốihiđrocacbonat…,lớp 12 như cho dung dịch bazơ tác dụng với dung dịch muốinhôm, dung dịch muối kẽm…

Khi dạy chương trình lớp 11 để học sinh có thể làm quen, rèn luyện kĩnăng giải bài tập trắc nghiệm tốt hơn tôi mạnh dạn đưa ra đề tài:

“SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP ĐỒ THỊ ĐỂ GIẢI NHANH DẠNG BÀI TẬP CO 2 (HOẶC SO 2 ) TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH BAZƠ”

1.3 Đối tượng nghiên cứu:

- Qua các tài liệu như: sách giáo khoa, sách tham khảo, các đề thi tuyển

sinh đại học và các tài liệu phương pháp bộ môn hóa học

- Áp dụng hướng dẫn giải các bài tập trắc nghiệm cho học sinh khối 11

- Hướng dẫn trao đổi đề tài này trong phạm vi nhà trường và các đồngnghiệp trong cùng tổ bộ môn hóa học

1.4 Phương pháp nghiên cứu:

Để hoàn thành nhiệm vụ đặt ra tôi sử dụng các phương pháp nghiên cứusau:

+ Nghiên cứu lí thuyết: Những kiến thức lí thuyết khi cho CO2(hoặc SO2)tác dụng với dụng dịch bazơ

+ Giáo viên tìm tài liệu trong sách tham khảo, trên internet, đề thi thử củacác trường và đề thi qua các năm.

+ Lập kế hoạch thực hiện đề tài trong kì I năm học 2018 -2019 ở 2 lớpkhối 11 trường THPT Lê Viết Tạo

+ Khảo sát thực tế các em về kĩ năng học và làm toán, học tập bộ môn hóatrong trường THPT

1.5 Những điểm mới của sáng kiến kinh nghiệm:

Khi sử dụng phương pháp truyền thống để giải những bài tập dạng nàyhọc sinh mất nhiều thời gian vì học sinh dễ nhầm lẫn thứ tự của phản ứng xảy ra

và thiếu các trường hợp dẫn đến lựa chọn đáp án sai.Với phương pháp đồ thị họcsinh sẽ chỉ phải sử dụng các phép tính đơn giản về tỉ lệ trong tam giác đồngdạng, các em có thể nhìn vào đồ thị và hiểu ngay được các quá trình phản ứngxảy ra mà trước đó còn mơ hồ và không hiểu rõ

2 NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 2.1.Cơ sở lí luận của vấn đề:

Hiện nay trong các bài kiểm tra, các kì thi học sinh phải làm bài dưới hìnhthức trắc nghiệm đòi hỏi các em phải có phương pháp giải ngắn gọn, kĩ năngtính toán nhanh và chính xác

Phương pháp đồ thị trong giải toán hóa học là phương pháp dựa vào đồ thị

mô tả sự phụ thuộc của sản phẩm (thường là số mol kết tủa, chất bay hơi) vàochất tham gia phản ứng để xác định yêu cầu của bài toán

Từ đồ thị có nhiều phương pháp khác nhau để xác định các giá trị cần tínhnhưng nhanh nhất là sử dụng tỉ lệ của tam giác đồng dạng Từ đó học sinh dùngnhững phép tính đơn giản là có thể tìm ra kết quả

+ Với các bài toán tính lượng CO2 (hoặc SO2) khi cho vào dung dịch bazơ

và biết lượng kết tủa thì dễ xét thiếu trường hợp

+ Với các bài toán cho CO2 (hoặc SO2) tác dụng với dụng dịch bazơ khitính lượng sản phẩm thì có thể phải đặt ẩn, lập hệ phương trình hoặc nhớ máymóc công thức tính nhanh

Phương pháp đồ thị sẽ phát phát huy tính tích cực và sáng tạo của họcsinh Các em không phải nhớ máy móc các công thức và viết nhiều phươngtrình

2.3 Các giải pháp:

2.3.1 Phương pháp giải chung:

Cách giải chung của phương pháp đồ thị gồm 4 bước sau:

 Xác định dáng của đồ thị

 Xác định tọa độ các điểm quan trọng (thường là 3 điểm gồm: xuất phát, cực

đại và cực tiểu).

 Xác định tỉ lệ trong đồ thị (tỉ lệ trong đồ thị chính là tỉ lệ trong phản ứng)

 Từ đồ thị đã cho và giả thiết để trả lời các yêu cầu của bài toán

Trong 4 bước trên thì 3 bước đầu giáo viên hướng dẫn học sinh làm 1 lần trong 1 dạng  chủ yếu học sinh phải làm bước 4

2.3.2.Dạng bài tập cụ thể:

+ Khi sục CO2 vào dung dịch chứa a mol M(OH)2 thì đầu tiên xảy ra phản ứng:

CO2 + M(OH)2 → MCO3↓ + H2O

Suy ra:  Lượng kết tủa tăng dần

 Số mol kết tủa luôn bằng số mol CO2

 Số mol kết tủa max = a (mol)

 đồ thị của phản ứng trên là:

+ Khi lượng CO2 bắt đầu dư thì lượng kết tủa tan ra theo phản ứng:

MCO3 + CO2 + H2O → M(HCO3)2

Suy ra:  Lượng kết tủa giảm dần đến 0 (mol)

 Đồ thị đi xuống một cách đối xứng

Vậy sự biến thiên lượng kết tủa MCO3theo lượng CO2 được biểu diễn bằng đồthị sau:

a 2a

a

3

Suy ra: Nếu phản ứng tạo ra một lượng kết tủa x mol (như đồ thị dưới đây)

thì ta dễ dàng tính được số mol CO2 tham gia phản ứng là x mol hoặc

y (2a x) mol  

II Phương pháp giải:

 Dáng của đồ thị: Hình tam giác cân

 Tọa độ các điểm quan trọng

Bài 1: Sục từ từ đến dư CO2 vào dung

dịch Ca(OH)2 Kết quả thí nghiệm

được biểu diễn trên đồ thị như hình

bên Giá trị của a và b là

+ Theo giả thuyết n Ba( OH )2=0,2 mol

→ n BaCO 3max =0,2mol

Vậy chọn đáp án A

Bài 3: Hấp thụ hết 1,6V lít khí CO2 (đktc) vào dung dịch chứa 0,42 mol

Ca(OH)2 Kết quả thí nghiệm được biểu diễn bằng đồ thị sau:

Giá trị của V là

Giải

+ Theo giả thuyết n Ca( OH )2=0 , 42 mol

→ n CaCO 3max =0 , 42 mol

Vậy chọn đáp án C

Bài 4: Hấp thụ hết V lít SO2 (ở đktc) vào 4 lít dung dịch Ca(OH)2 0,05 M thu

được 18 gam kết tủa Giá trị của V là:

A 4,48 lít hoặc 5,60 lít B 3,36 lít C 4,48 lít D 3,36 lít hoặc 5,60 lít.

Giải

+ Theo giả thiết ta có: n Ca( OH )2=0,2 mol

→ n CaSO 3max =0,2 mol

 Điểm cực tiểu là: (0,4; 0)

0,84

1,6V 22,4

Bài 6: Sục từ từ đến dư CO2 vào một cốc

đựng dung dịch Ca(OH)2 Kết quả thí

nghiệm được biểu diễn trên đồ thị như

hình bên Khi lượng CO2 đã sục vào dung

dịch là 0,85 mol thì lượng kết tủa đã xuất

hiện là m gam Giá trị của m là

A 40 gam B 55 gam.

C 45 gam D 35 gam. (Hình 1)

Giải

+ Từ đồ thị(hình 1)  a = 0,3 mol

+ Dễ thấy điểm cực tiểu là: (1,3; 0)

 số mol kết tủa cực đại =1,3: 2 = 0,65

mol

+Từ kết quả trên ta vẽ lại đồ thị (hình 2)

Từ đồ thị này suy ra khi n CO 2=0 , 85 mol 

x = 1,3 – 0,85 = 0,45 mol

 m = 0,45.100 = 45 gam

(Hình 2)

Bài 7: Hấp thụ hoàn toàn 26,88 lít CO2 (đktc) vào 2,5 lít dung dịch Ba(OH)2

a M thu được 157,6 gam kết tủa Giá trị của a là

Giải

+ Theo giả thuyết n CO 2=1,2 mol ; n Ba( OH )2=2,5 amol → n BaCO 3max =2,5 amol

 Điểm cực tiểu là: (5a; 0)

+ Vì theo bài ra: n BaCO 3=0,8 mol nên ta có đồ thị:

+ Từ đồ thị ta có: 5a – 0,8 = 1,2  a = 0,4

Vậy chọn đáp án A

Bài 8: Trong 1 bình kín chứa 0,02 mol Ba(OH)2 Sục vào bình lượng CO2 có giá

trị biến thiên trong khoảng từ 0,005 mol đến 0,024 mol thu được m gam kết tủa Giá trị của m biến thiên trong khoảng nào sau đây ?

A 0 đến 3,94 B 0 đến 0,985 C 0,985 đến 3,94 D 0,985 đến 3,152

Giải + Theo giả thiết ta có đồ thị:

→ 0 ,985≤m BaCO 3≤3, 94

Vậy chọn đáp án C

Bài 9: Sục CO2 vào 200 gam dung dịch Ca(OH) 2

ta có kết quả theo đồ thị như hình bên Tính C%

của chất tan trong dung dịch sau phản ứng?

Bài 10: Sục từ từ 0,6 mol CO2 vào V lít dung dịch chứa Ba(OH)2 0,5M thu được

2x mol kết tủa Mặt khác khi sục 0,8 mol CO2 cũng vào V lít dung dịch chứa

Ba(OH)2 0,5M thì thu được x mol kết tủa Giá trị của V, x lần lượt là

2x x

V 0,8 x 

Bài 1: Sục từ từ đến dư CO2 vào dung

dịch chứa a mol Ca(OH)2 Kết quả thí

nghiệm được biểu diễn trên đồ thị như

hình bên Giá trị của a và x là

A 0,3; 0,1 B 0,4; 0,1

C 0,5; 0,1 D 0,3; 0,2

Bài 2: Sục CO2 vào dung dịch Ba(OH)2

ta có kết quả theo đồ thị như hình bên

Giá trị của x là

A 0,55 mol B 0,65 mol

C 0,75 mol D 0,85 mol

Bài 3: Sục CO2 vào dung dịch Ba(OH)2

ta có kết quả theo đồ thị như hình bên

Giá trị của x là

A 0,10 mol B 0,15 mol

C 0,18 mol D 0,20 mol

Bài 4: Sục CO2 vào dung dịch Ba(OH)2

ta có kết quả theo đồ thị như hình bên

Giá trị của x là

A 1,8 mol B 2,2 mol.

C 2,0 mol D 2,5 mol.

Bài 5: Sục CO2 vào dung dịch Ba(OH)2

ta có kết quả theo đồ thị như hình bên

nCO2

nBaCO3

0

x 0,5

0,85

nCO2

nBaCO3

x 1,5

a 0,5a 0

nCO2

nBaCO3

1,2 0,2

x

quả thí nghiệm được biểu diễn trên đồ

thị như hình bên Giá trị của V và x là

+ Khi sục từ từ CO2 vào dung dịch chứa a mol M(OH)2 và b mol M’OH thì xảy

M2+ + CO 3 2− → MCO3↓ (3)

+ Ta thấy: n OH− = (2a + b) mol  n CO 3 2− max = (a + 0,5b) mol

+ Từ đó ta có đồ thị biểu thị quan hệ giữa số mol CO 3

2−

và CO2 như sau:

+ Mặt khác: n M2+ = a (mol)  n MCO 3 max = a (mol)

nCO2

nCaCO3

x

Suy ra: Số mol kết tủa max = a (mol) Vậy sự biến thiên lượng kết tủa MCO3

theo lượng CO2 được biểu diễn bằng đồ thị sau:

Suy ra: Nếu phản ứng tạo ra một lượng kết tủa x mol (nhỏ hơn lượng kết tủa

cực đại) thì ta dễ dàng tính được số mol CO2 tham gia phản ứng là x mol hoặc

II Phương pháp giải

 Dáng của đồ thị: Hình thang cân

 Tọa độ các điểm quan trọng

+ Theo giả thiết ta có : n OH− = 0,55 mol n Ca 2+ = 0,2 mol  n CaCO 3 max = 0,2 mol

+ Từ đồ thị và số mol của các ion ta suy ra:

 x = n CaCO 3 max = 0,2 mol.

+ Ta có : n Ba 2+ = 0,075 mol  n BaCO 3 max = 0,075 mol.

n OH− = 0,25 mol ; n BaCO 3 = 0,06 mol

+ Theo giả thuyết ta có đồ thị:

0,075 0,06

Giá trị của x là

Giải Theo đồ thị ta có : n CaCO 3 max = 0,1 mol  a = 0,1 mol

Giá trị của V bằng bao nhiêu để thu được kết tủa cực đại?

 n BaCO 3 max = 0,1 mol.

+ Để kết tủa max thì n CO 3 2− - ≥ 0,1 mol

Theo giả thiết ta có đồ thị:

Vậy chọn đáp án D

Bài tập vận dụng dạng 2

Bài 1: Dung dịch A chứa a mol

Ba(OH)2 và m gam NaOH Sục CO2

dư vào A ta thấy lượng kết tủa biến

đổi theo hình bên Giá trị của a và m

là

A 0,4 và 20,0 B 0,5 và 20,0.

C 0,4 và 24,0 D 0,5 và 24,0.

Bài 2: Sục CO2 vào dung dịch chứa a

mol NaOH và b mol Ca(OH)2 ta thu

được kết quả như hình bên Tỉ lệ a : b

bằng

A 3 : 5 B 2 : 3

C 4 : 3 D 5 : 4

Bài 3: Sục CO2 vào dung dịch chứa

Ca(OH)2 và KOH ta thu được kết quả

như hình bên Giá trị của x là

A 0,12 B 0,11

C 0,13 D 0,10

Bài 4 : Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp Na và Ba vào nước, thu được dung

dịch X Sục khí CO2 vào dung dịch X Kết quả thí nghiệm thu được biểu diễntrên đồ thị sau:

Giá trị của m và x lần lượt là

2.4 Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục, với bản thân, đồng nghiệp và nhà trường.

Đề tài này đã được thực hiện giảng dạy khi tôi tham gia dạy lớp 11A, 11Bnăm học 2018 – 2019 ở trường THPT Lê Viết Tạo Trong quá trình học đề tàinày, học sinh thực sự thấy tự tin khi làm dạng bài tập đồ thị, tạo cho các emniềm đam mê, yêu thích môn hóa học, mở ra cách nhìn nhận, vận dụng linhhoạt, sáng tạo các kiến thức đã học, tạo nền cho học sinh tự học, tự nghiên cứu.Kết quả, học sinh tích cực tham gia giải bài tập, nhiều em tiến bộ, nắm vữngphương pháp và vận dụng tốt ở từng bài cụ thể Qua các bài kiểm tra về nộidung này và các bài tập có trong đề thi học kì, tôi nhận thấy nhiều em có sự tiến

bộ rõ rệt và đạt kết quả tốt Cụ thể như sau:

3 Kết luận, kiến nghị 3.1 Kết luận

Qua kết quả khảo sát trên đã cho thấy hiệu quả của việc vận dụng phươngpháp đồ thị vào bài giảng:

+ Thay đổi cách nhìn nhận của học sinh về dạng bài tập có đồ thị

+ Rèn luyện kĩ năng giải bài tập trắc nghiệm

+ Tạo được sự hứng thú, niềm say mê học tập của học sinh đối với bộ mônHoá học

3.2 Kiến nghị.

Đối với tổ chuyên môn: Cần có nhiều buổi thảo luận về phương pháp giảinhanh bằng đồ thị, đầu tư nhiều tâm sức để tìm hiểu các dạng bài tập mẫu rồiphát triển vượt mẫu, vận dụng sáng tạo phương pháp dạy hóa học

Về phía nhà trường : Nhà trường cần bổ sung thêm sách tham khảo, tạođiều kiện cho giáo viên có thời gian để đầu tư chuyên môn

Đối với Sở GD & ĐT: Với những sáng kiến kinh nghiệm hay, theotôi nên phổ biến để cho các giáo viên được học tập và vận dụng

Mặc dù đã cố gắng song không thể tránh được các thiếu sót, rất mongđược sự đóng góp ý kiến của các cấp lãnh đạo, của các bạn đồng nghiệp để đềtài của tôi được hoàn thiện hơn Tôi xin chân thành cảm ơn

XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG

ĐƠN VỊ

Thanh Hóa, ngày 15 tháng 5 năm 2019

Tôi xin cam đoan đây là SKKN củamình viết, không sao chép nội dung của

người khác