SKKN vận dụng các kiến thức hoá học cơ bản để xác định công thức chất vô cơ

SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO THANH HÓATRƯỜNG THPT 3 CẨM THỦY SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM TÊN ĐỀ TÀI: VẬN DỤNG CÁC KIẾN THỨC HÓA HỌC CƠ BẢN ĐỂ XÁC ĐỊNH CÔNG THỨC CHẤT VÔ CƠ Người thực hiện: Hà Thanh T

SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO THANH HÓA

TRƯỜNG THPT 3 CẨM THỦY

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

TÊN ĐỀ TÀI:

VẬN DỤNG CÁC KIẾN THỨC HÓA HỌC CƠ BẢN ĐỂ

XÁC ĐỊNH CÔNG THỨC CHẤT VÔ CƠ

Người thực hiện: Hà Thanh Tâm

Chức vụ: Giáo viên

Sáng kiến kinh nghiệm môn: Hóa

THANH HÓA NĂM 2018

Phụ lục

A- Mở đầu

II- Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu

III- Phạm vi nghiên cứu

B- Nội Dung

D- Phần ví dụ minh họa

dựa vào khối lượng mol

Bài tập minh họa

II- Phương pháp xác định tên nguyên tố

dựa vào vị trí trong BTH

Bài tập minh họaBài tập áp dụngIII- Phương pháp xác định tên nguyên tố

14

15 16 18

18

Trong điều kiện hiện nay, khi khoa học của nhân loại phát triển như vũ bão,nền kinh tế trí thức có tính toàn cầu thì nhiệm vụ của ngành giáo dục vô cùng to lớn:Giáo dục không chỉ truyền đạt kiến thức cho học sinh mà còn phải giúp học sinh vậndụng kiến thức khoa học vào cuộc sống, vừa mang tính giáo dục, vừa mang tính giáodưỡng nhưng cao hơn là giáo dưỡng hướng thiện khoa học.

Phân môn hoá học trong trường phổ thông giữ một vai trò quan trọng trongviệc hình thành và phát triển trí dục của học sinh Mục đích của môn học là giúp chohọc sinh hiểu đúng đắn và hoàn chỉnh, nâng cao cho học sinh những tri thức, hiểu biết

về thế giới , con người thông qua các bài học, giờ thực hành của hoá học Học hoá

để hiểu, giải thích được các vấn đề thực tiễn thông qua cơ sở cấu tạo nguyên tử, phân

tử, sự chuyển hoá của các chất bằng các phương trình phản ứng hoá học đồng thờikhởi nguồn, là cơ sở phát huy tính sáng tạo đưa những ứng dụng phục vụ trong đờisống của con người

Đó là vấn đề cần quan tâm và nghiên cứu nghiêm túc Trong sáng kiến kinh nghiệm

(SKKN) này, tôi có đề cập đến một khía cạnh "Vận dụng các kiến thức hoá học cơ

bản để xác định công thức chất vô cơ " với mục đích giúp học sinh học hóa dễ hiểu,

thiết thực, gần gũi với nguyên tố hóa học hơn và lôi cuốn học sinh khi tiếp cận với

”Bảng Tuần Hoàn Các Nguyên Tố Hóa Học ” Để hoá học luôn là môn khoa học đầyhứng thú và sáng tạo

II.MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU

1.Mục tiêu:

Mục tiêu của đề tài này là giúp cho học sinh biết cách xác định công thức cácchất vô cơ , đây là phần nội dung mà học sinh thường gặp phải khó khăn khi gặp bàitoán này , đồng thời giúp học sinh nắm chắc lý thuyết hóa học vận dụng vào thựchành nhằm khắc sâu kiến thức cơ bản của bộ môn hóa học, là cơ sở phát huy tính sáng

tạo đưa những ứng dụng phục vụ trong đời sống của con người Hóa học góp phầngiải tỏa , xoá bỏ hiểu biết sai lệch làm hại đến đời sống, tinh thần con người

2.Nhiệm vụ nghiên cứu:

Vận dụng các kiến thức hoá học cơ bản để xác định công thức các chất vô cơ III.

PHẠM VI NGHIÊN CỨU

Trong khuôn khổ một đề tài sáng kiến kinh nghiệm, tôi chỉ dừng lại nghiên cứu những vần đề sau:

- Dùng phương pháp giải toán để tiến hành các bước giải một bài tập hóa học

- Một số phương pháp áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố, bảo toàn khối lượng và bảo toàn electron để giải

- Cách sử dụng Bảng Tuần Hoàn để xác định tên nguyên tố hóa hoc

IV PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

- Phương pháp chủ đạo : Tổng kết kinh nghiệm , tổng hợp

- Phương pháp hổ trợ : Phân tích , đánh giá

B.NỘI DUNG I.Thực trạng của việc dạy hoá học ở các trường phổ thông

Trước tình hình học hoá học phải đổi mới phương pháp dạy đã và đang thực sự

là yếu tố quyết định hiệu quả giờ dạy Một trong những yếu tố để đạt giờ dạy có hiệuquả và tiến bộ là phải phát huy tính thực tế, giáo dục về môi trường, về tư tưởng vừamang bản sắc dân tộc mà không mất đi tính cộng đồng trên toàn thế giới, những vấn

đề cũ nhưng không cũ mà vẫn có tính chất cập nhật và mới mẻ, đảm bảo: Tính khoahọc - hiện đại, cơ bản, tính thực tiễn và giáo dục kỹ thuật tổng hợp, tính hệ thống sưphạm

Tuy nhiên mỗi tiết học không nhất thiết phải hội tụ nhất thiết những quan điểmnêu trên, cần phải nghiên cứu kỹ lưỡng , đừng quá lạm dụng khi lượng kiến thứckhông thống nhất

Việc vận dụng phương pháp xác định công thức chất vô cơ phụ đạo cho họcsinh vừa củng cố và tái hiện lại kiến thức hóa học đồng thời giúp học sinh vận dụngthành thạo bảng hệ thống tuần hoàn vì đây là tài liệu luôn đồng hành cùng học sinhTHPT đặc biệt là học sinh lớp 10

Môn hoá học trong trường phổ thông là một môn học khó, nếu không có nhữngbài giảng và phương pháp hợp lý phù hợp với thế hệ học trò dễ làm cho học sinh thụđộng trong việc tiếp thu, cảm nhận Đã có hiện tượng một số bộ phận học sinh khôngmuốn học hoá học, ngày càng lạnh nhạt với giá trị thực tiễn của hoá học.

Nhiều giáo viên chưa quan tâm đúng mức với đối tượng giáo dục: Chưa đặt racho mình nhiệm vụ và trách nhiệm nghiên cứu, hiện tượng dùng đồng loạt cùng mộtcách dạy, một bài giảng cho nhiều lớp, nhiều thế hệ học trò là không ít Do phươngpháp có tiến bộ mà người giáo viên đã trở thành người cảm nhận, truyền thụ tri thứcmột chiều Giáo viên nên là người hướng dẫn học sinh chủ động trong quá trình lĩnhhội tri thức hoá học Hãy "thắp sáng ngọn lửa " chủ động lĩnh hội tri thức trong từnghọc sinh, đừng biến học sinh thành "cái bình đựng kiến thức" vô thức, xa rời thựctiễn

Việc học sinh nhớ được tên, ký hiệu của mỗi nguyên tố là một vấn đề mà đa sốhọc sinh thường gặp phải khó khăn khi nhắc tới Vẫn đề đó lại trở nên khó khăn hơnkhi học sinh cần phải xác định tên nguyên tố hóa học Nên việc giảng giải cho họcsinh khi gặp với dạng bài tập này thường gặp phải bế tắc vì học sinh chứa biết phươngpháp giải

Kết quả, hiệu quả của thực trạng trên để việc giảng dạy môn hóa học đạt hiệuquả cao hơn tôi đã mạnh dạn đề cập thêm phương pháp xác định công thức chất vô cơnhằm phụ đạo thêm cho học sinh lóp 10 THPT sau khi học xong bài Sự biến đổi tuầnhoàn tính chất các nguyên tố hóa học

- Trong phạm vi đề tài tôi không có tham vọng giải quyết mọi vấn đề trong thựctiễn để có thể để nâng cao hiệu quả dạy - học môn hóa học ở trường THPTmà chỉmạnh dạn đưa ra một số phương pháp xác định công thức các chất vô cơ để độc giả vàquý thầy cô có thể nghiên cứu và ứng dụng cho đối tượng sư phạm của mình Đềxuất của cá nhân coi đó là kinh nghiệm qua một số ví dụ minh họa, với mong muốngóp phần tạo ra và phát triển phương pháp dạy hóa học hiệu quả qua các bài giảnghóa học

Cơ sở lý luận và thực tiễn dạy học tôi đã thấy rằng:"Vận dụng các kiến thức hoáhọc cơ bản để giải một bài tập hóa học là niềm say mê sáng tạo và sự hứng thú trongdạy học Hoá học " nhằm nâng cao hiệu quả dạy - học môn hóa học ở trường THPTbằng việc giải các bài toán hóa học, khơi dậy niềm đam mê, học sinh hiểu đượcnhững bí ẩn của nguyên tố hóa học và cấu tạo của bảng tuần hoàn Để thực hiện được,người giáo viên cần nghiên cứu kỹ cấu tạo bảng tuần hoàn, tính chất hóa học củanguyên tố và hợp chất vô cơ

Hình thành giáo án theo hướng phát huy tích cực chủ động của học sinh, phảimang tính hợp lý và hài hòa, nhẹ nhàng, đôi lúc có khôi hài nhưng sâu sắc, vẫn đảmnhiệm được mục đích học môn hóa học.

I Các giải pháp thực hiện:

1.Vận dụng các kiến thức hoá học cơ bản để giải một bài toán hóa học và một

số phương pháp phân tích định tính để xác định thành phần nguyên tố hóa học

2 ."Vận dụng các kiến thức Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học" Để xácđịnh tên nguyên tố hóa học và tính chất của các nguyên tố hóa học để dự đoán loạihợp chất mà mình nghiên cứu

3 Vận dụng quy luật hóa trị các nguyên tố kim loại để biện luận xác định nguyên tử khối của nguyên tố và tìm công thức của nguyên tố

4.Vận dụng các kiến thức hoá học cơ bản hóa học trong việc lập công thức phân tử hợp chất để đặt được công thức tổng quát của hợp chất vô cơ

5 Sử dụng quy tắc đường chéo và phương trình phản ứng để xác định số mol của nguyên tố cần xác định

II Các biện pháp tổ chức thực hiện:

Để tổ chức thực hiện được giáo viên có thể dùng nhiều phương tiện, nhiềucách như: Bằng lời giải thích, bằng phương trình minh họa, thí nghiệm nêu hiện tượngxảy ra, … có thể tiến hành dạy trong hoàn cảnh dùng máy chiếu hay không dùng máychiếu… điều này cần phụ thuộc vào giáo viên ở mỗi trường THPT, căn cứ vào hoàncảnh cụ thể và phong cách dạy khác nhau để huy động tối đa vì hiệu quả giáo dục vớinội dung đề tài này, có những kinh nghiệm có thể áp dụng cho nhiều người, nhưng cónhững phong cách không thể áp dụng cho giáo viên khác Vì phong cách dạy “ nó nhưtính cách của mỗi con người không thể ai cũng giống ai” nhưng đảm bảo được nộidung dạy học theo yêu cầu của chương trình Tôi nói như vậy không có nghĩa ngườigiáo viên không đổi mới phương pháp giảng dạy mà mỗi giáo viên luôn phải tìm cáchđổi mới trong phong cách dạy của mình theo yêu cầu của thực tiễn hiện hành Có thểnói “người giáo viên như một đạo diễn cho tiết dạy của mình”

D PHẦN VÍ DỤ MINH HOẠ PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CÔNG THỨC CHẤT VÔ CƠ

I Phương phap xac đinh tên nguyên tô dựa vào khối lượng mol:

Phương pháp giải :

B1 Gọi M là kí hiệu hóa học nguyên tố cần xác định, với hóa trị tương ứng là n ( nếu

bài toán không cho biết hóa trị nguyên tố đó)

B2 Viết phương trình phản ứng, từ phương trình phản ứng xác định số mol nguyên tố

M

B3 Lập biểu thức tính nguyên tử khối nguyên tố M theo công thức :

Mm x (*) (trong đo m la khôi lương chât pư , x la sô mol tương ưng)

+ Đôi vơi bai toan cho biết hoa tri cua kim loai thi ta dưa vao ptpư va công thưc*

“Tìm được trực tiếp M.”=> tên nguyên tố cần xác định

+ Đôi vơi bai toan chưa cho biêt hoa tri cua nguyên tô thi dưa vao ptpư va công thưc*

“Tìm được phương trình toan học dạng f(n) và biện luận tìm M theo sô hoa tri của nguyên tố (với M làà̀ kim loại thìà̀ n = 1 , 2, 3 còn với M làà̀ phi kim thìà̀ n = 1 , 2 , 3 , 4 ,

Bai tâp minh họa :

Bài 1 : Cho 0,3 gam kim loai M co hoa tri không đôi tac dung hêt vơi nươc đươc

168ml H2 (đktc) Xac đinh nguyên tô R

và biện luận tìm M theo n = 1 , 2 , 3 thì chi co n = 2 va M = 40 (u) Kim loai M là Ca

Bài 2 : Cho 8,8 gam hôn hơp hai kim loai thuôc hai chu kỳ liên tiêp va đêu ơ nhom

IIA trong HTTH tac dung vơi dung dich HCl thi thu đươc 6,72 lit H2 (đktc) Hai kimloai đo la

A Ca va Mg B Be va Mg C Ca va Sr D Sr va Ba

Hướng dẫẫ̃n :

Ta có n H2

6,72 22,4 0,3mol

Gọi M là kim loại chung thay thế cho hai kim loại nhóm IIA

hai kim loại ở hai chu kỳỳ̀ liên tiếp nhóm IIA là Mg (M = 24)

Bài 3 : Cho 3,25 gam hôn hơp X gôm môt kim loai kiêm M va môt kim loai M’ co

hoa tri II tan hoan toan vao nươc tao thanh dung dich D va co 1,1088 lit khi thoat ra ơ27,30C va 1 atm Chia dung dich D thanh hai phân băng nhau :

- Phân 1 đem cô can thu đươc 2,03 gam chât răn A

- Phân 2 Cho tac dung vơi 100ml dung dich HCl 0,35M tao ra kêt tua B.

1- Xac đinh kim loai M , M’ va tinh khôi lương cua môi kim loai trong hôn hơp X banđâu

2- Tinh khôi lương kêt tua B (biêt cac phan ưng xay ra hoan toan)

Hương đẫn : Do dung dich sau phan ưng tac dung với HCl tao kêt tua nên M’ la kim

loai lương tinh

được 2,03 gam chất rắn Vậy khối lượng chất rắn thu được khi cô cạn dung dịch D là4,06 gam.

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho phản ứng 1 và 2 ta có :

= 65 thoa man => Kim loại M là Kali (K) và kim loại M’ là kẽm (Zn)

2- Cho HCl vao co pư :

KOHdư + HCl -> KCl + H2O (3)

K2ZnO2 + 2HCl -> 2KCl + Zn(OH)2 (4)

ta tim đươc mB = 0,0125x99 = 1,2375 gam

Bài 4 : Cho môt lương kim loai M phan ưng hoan toan vơi dung dich CuSO4 sau phan

ưng khôi lương chât răn thu đươc gâp 3,555 lân khôi lương M đem dung Nêu dung 0,02 mol kim loại M cho tac dung với H2SO4 loang dư thi thu đươc 0,672 lit khi ở đktc Xác định tên kim loai M ?

Hương đẫn : Đổi n H 2 0,672

22,4 0,03mol

Gọi n là hóa trị của kim loại M cần xác định ta có pư :

2M + nH2SO4 > M2(SO4)n + nH2

2 mol - - - - - - n mol

Vậy 0,02 mol - - - 0,03 mol => n = 3 nên pư với dung dịch

CuSO4 được viết

2M + 3CuSO4 > M2(SO4)3 + 3Cu

theo pư ta có 2M gam kim loại M pư sinh ra (3x64= 192 gam) Cu

192

2M 3,555 M 27(u) Kim loại M là nhôm (Al)

Bài tập áp dụng

Bài 1 : Khi cho H2 SO4 loang dư tac dung vơi hôn hơp hai kim loai thi thu đươc 2,24

lit H2 (đktc) đông thơi khôi lương hôn hơp đo giam đi 6,5 gam Khi hoa tan phân kimloai con lai la 1g trong H2SO4 đăc nong dư thi thu đươc 112ml khi SO2 (đktc)

Xac đinh tên hai kim loai ? DS : Zn va Hg

Bài2 : Nhung thanh kim loai X hoa tri II vao dung dich CuSO 4 sau môt thơi gian lây

thanh kim loai ra thây khôi lương giam 0,05% Măt khac cung lây thanh kim loai nhưtrên nhung vao dung dich Pb(NO3)2 thi khôi lương thanh kim loai tăng lên 7,1 % Biêt

sô mol CuSO4 va Pb(NO3)2 tham gia hai trương hơp băng nhau Kim loai X la :

Bài 3 : Khi cho 3,1 gam hôn hơp hai kim loai kiêm thuôc hi chu kỳ liên tiêp tac dung

hêt vơi nươc ta thu đươc 1,12 lit H2(đktc) Xac đinh hai kim loai kiêm

A Li va Na B Na va K C K va Rb D Rb va Cs

Bài 4 : cho 6,4 gam hôn hơp hai kim loai ơ hai chu kỳ liên tiêp thuôc nhom IIA tac

dung vơi H2SO4 dư thu đươc 4,48 lit H2 (đktc) Thanh phân phân trăm khôi lương môikim loai trong hôn hơp la

A Mg chiêm 37,5% va Ca chiêm 62,5% B Ca chiêm 40% va Mg chiêm 60%

C Ca chiêm 37,25% va Ba chiêm 62,5% D Ca chiêm 40% va Ba chiêm 60%

Bài 5 : Hoa tan hoan toan 1,08 gam kim loai A băng dung dich H2SO4 loang thu đươc

1,344 lit môt chât khi ơ 00C ; 1 atm 1 – Kim loai A la :

2- Lây 6,84 gam muôi sun fat kim loai A cho tac dung vưa đu vơi 0,2 lit dung dich KOH thây tao ra môt chât kêt tua Loc kêt tua rưa sach va đem nung tơi khôi lươngkhông đôi thu đươc 1,53 gam môt chât răn Nông đô mol cua dung dich KOH la : (biêt cac pư xay ra hoan toan)

II Phương pháp xác định tên nguyên tố dựa vào vị trí trong

BTH Nguyên tắc : Dựa vào số hiệu nguyên tử để xác định tên nguyên tố.

Cơ sở áp dụng để xác đinh số hạt của nguyên tử :

1 Cấu tạo của nguyên tử gồm ba loại hạt cơ bản là proton (p); notron(n)và

electron(e) Trong đó :

- Số p = số e = Z (số hiệu nguyên tử)

- Hạt proton và electron mang điện còn hạt notron không mang điện nên ta có :

Tổng số các hạt p, n , e là P + n + e = 2p + nHạt mang điện nhiều hơn hạt (p + e) – n = 2p - nTrong một nguyên tử không mang điện là

2 Cấu tạo bảng tuần hoàn : Với hai nguyên tố ở hai chu kỳỳ̀ kế tiếp nhau và thuộc

cùng một nhóm A ta có :

+ Tổng số hạt proton trong hai nguyên tử hai nguyên tố X , Y là PX + PY

+Trong nguên tử có P = Z nên

- Nếu hai nguyên tố thuộc các chu kì nhỏ 2 , ZX–ZY=8

Bai tâp minh họa

Bài 1: Nguyên tư 80 35 X co sô hat mang điên nhiêu hơn hat không mang điên la :

Bài 2: Nguyên tư R co tông sô cac hat la 115 va sô khối la 80 Suy ra điên tich hat

nhân nguyên tư R la:

2 p Hướng dẫẫ̃n : p

Bài 3: Nguyên tư cua môt nguyên tô X co tông sô cac hat la 82 Trong đo sô hat

mang điên nhiêu hơn hat không mang điên la 22 Nguyên tư khôi cua X la

Bài 4: Môt hơp chât MX3 trong đo.

Co tông sô cac hat la 196, Sô hat mang điên nhiêu hơn hat không mang điên la 60Nguyên tư khôi cua X lơn hơn M la 8

Tông sô cac hat trong X nhiêu hơn trong M la 12

Hay xac đinh sô hiêu nguyên tư cua M va X , công thưc phân tư

Hướng dẫẫ̃n : gọi p , n , e là số các hạt proton, notron, electron của X và p’, n’ , e’ là số các hạt của nguyên tố M ta có

Bài 5 : Co hơp chât X2Y3 co tông sô cac hat la 296, trong đo sô hat mang điên nhiêu

hơn hat không mang điên la 88 Sô khôi cua X nhiêu hơn sô khôi cua Y la 20 Sô pcua Y, sô e cua X sô khôi cua Y theo thư tư lâp thanh câp sô công

a Xac đinh công thưc X2Y3

b Cho X2Y3 vao dung dich NaOH dư viêt phương trinh phan ưng xay ra: