Để họcđược hóa học, học sinh phảả̉i nghiên cứu thông tin, quan sát mô hình, thí nghiệmthực hành…mới có thể nắm vững kiến thức, phát triển tư duy, rèn luyện kĩ nănglàm việc có khoa học,
Trang 1MỤC LỤC
1 Phần mở đầu……… 2
1.1 Lý do chọn đề tài……… 2
1.2 Mục đích nghiên cứu……… 4
1.3 Đối tượng nghiên cứu……… 4
1.4 Phương pháp nghiên cứu……….… 4
1.5 Những điểm mới của SKKN……… 4
2 Phần nội dung……… 5
2.1 Cơ sở lý luận của sáng kiến kinh nghiệm……… 5
2.2 Thực trạng của vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm… … 5
2.3 Cac giải phap đã sử dung đê giải quyêt vân đê.……… 5
2.3.1 Công thức tính khối lượng muối nitrat thu được khi cho hỗn hợp các kim loại tác dụng với HNO3 (không có sự tạo thành NH4NO3)……… 6
2.3.2 Công thức tính số mol HNO3 cần dùng để hòa tan một hỗn hợp các kim loại:……… 7
2.3.3 Công thức tính khối lượng muối thu được khi cho hỗn hợp sắt và các oxit sắt tác dụng với HNO3 dư giảả̉i phóng khí NO ……… 9
2.3.4 Công thức tính khối lượng muối thu được khi cho hỗn hợp sắt và các oxit sắt tác dụng với HNO3 đặc, nóng dư giảả̉i phóng khí NO2……… 11
2.3.5 Công thức tính khối lượng sắt đãã̃ dùng ban đầu, biết oxi hóa lượng sắt này bằng oxi thu được hỗn hợp rắn X Hòa tan hết rắn X trong HNO3 loãã̃ng dư thu được NO ……… 13
2.3.6 Công thức tính khối lượng sắt đãã̃ dùng ban đầu, biết oxi hóa lượng sắt này bằng oxi thu được hỗn hợp rắn X Hòa tan hết rắn X trong HNO3 đặc, nóng dư thu được NO2……… 15
2.3.7 Một số bài tập vận dụng 17
2.4 Hiệu quảả̉ của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục, với bảả̉n thân, đồng nghiệp và nhà trường……… 18
3 Phần kết luận, kiến nghị 19
3.1 Kết luận 19
3.2 Kiến nghị 19
Trang 21 PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Lý do chọn đề tài.
Hóa học là một môn khoa học thực nghiệm kết hợp với lý thuyết Để họcđược hóa học, học sinh phảả̉i nghiên cứu thông tin, quan sát mô hình, thí nghiệmthực hành…mới có thể nắm vững kiến thức, phát triển tư duy, rèn luyện kĩ nănglàm việc có khoa học, biết vận dụng kiến thức đãã̃ học để giảả̉i quyết các vấn đềliên quan, trong đó biết cách giảả̉i bài tập trắc nghiệm là một vấn đề hết sức quantrọng Thông qua việc giảả̉i bài tập giúp học sinh hình thành, rèn luyện, củng cốkiến thức đãã̃ học một cách có hệ thống, đồng thời phân loại được các dạng bàitập, các dạng toán hóa học, đưa ra những công thức tính nhanh Từ đó, vận dụngnhững phương pháp giảả̉i nhanh, những công thức để có câu trảả̉ lời nhanh chóng,chính xác Trong quá trình dạy học Hóa học ở trường trung học phổ thông, côngtác giảả̉ng dạy, nâng cao chất lượng giáo dục là vấn đề hết sức thiết thực và cấpbách hiện nay, đòi hỏi giáo viên phảả̉i đào sâu kiến thức, phân loại các dạng bàitập, hướng dẫn học sinh sửả̉ dụng phương pháp thích hợp để giảả̉i các bài toán hóahọc Nhằm giúp học sinh nắm vững kiến thức cơ bảả̉n, phát triển tư duy, rèn tríthông minh, đặc biệt năng lực tư duy linh hoạt, nhanh nhẹn, kĩ năng và kĩ thuật
để giảả̉i nhanh bài tập trắc nghiệm Hóa học Chính điều đó giúp tôi hoàn thànhsáng kiến này [3]
Từ năm 2007, Bộ Giáo dục và Đào tạo đổi mới kiểm tra đánh giá chấtlượng học sinh bằng hình thức trắc nghiệm Một đề kiểm tra theo hình thức nàythường gồm khá nhiều câu hỏi với thời gian ngắn, do đó khác với cách làm bài
tự luận, đòi hỏi học sinh phảả̉i tư duy nhanh, vận dụng những phương pháp giảả̉inhanh bài tập để có câu trảả̉ lời nhanh chóng, chính xác Đặc biệt, từ năm 2017
Bộ Giáo dục và Đào tạo đưa ra hình thức thi mới, với 50 phút mỗi thí sinh phảả̉ilàm 40 câu trắc nghiệm khách quan, điều này đòi hỏi các thí sinh phảả̉i tư duynhanh hơn, chính xác hơn, và lập luận để đưa ra kết quảả̉ một cách khoa học.Thực tế qua thời gian giảả̉ng dạy tôi nhận thấy học sinh còn gặp nhiều khó khăn
vì chưa sửả̉ dụng một cách có hiệu quảả̉ về thời gian và phương pháp làm bài tậptrắc nghiệm, mà sửả̉ dụng phương pháp theo hướng tự luận.[3]
Ví dụ : Để m gam bột Fe ngoài không khí, sau một thời gian biến thành hỗn hợp
A có khối lượng 12 gam gồm FeO, Fe2O3, Fe 3O4 và Fe dư Hòa tan hết A vàodung dịch HNO3 loãã̃ng dư thu được 2,24 lít khí NO duy nhất (ở đktc) Giá trị của
n NO = 2,
22, 24 4 = 0,1(mol)
Trang 3ta nên chọn phương pháp nào nhanh, phù hợp và dể hiểu, chẳng hạn như ví dụtrên.
Tình hình thực tế như vậy, nên trong các tiết dạy luyện tập, ôn tập cho họcsinh, giáo viên cần hướng dẫn cho các em biết sửả̉ dụng các phương pháp giảả̉i để
có đủ các điều kiện tái hiện hoàn thành kiến thức đãã̃ học, phát huy tính tích cựcchủ động sáng tạo trong việc vận dụng kiến thức của mình để thực hiện tốt khilàm bài kiểm tra Đặc biệt cần hướng dẫn các em làm những bài toán tổng quát,
để các em tự xây dựng nên những công thức tính nhanh cho từng dạng bài, giúpcác em giảả̉i quyết nhanh các bài tập quen thuộc khi làm bài kiểm tra, bài thi [3]
Trang 4Với lí do trên, tôi đãã̃ chọn đề tài: “Hướng dẫn học sinh phân tích, xâydựng và sửả̉ dụng một số công thức tính nhanh khi giảả̉i bài tập axit nitric” trên cơ
sở SKKN năm học 2016 - 2017, các phương pháp từ các sách tham khảả̉o và kinhnghiệm giảả̉ng dạy của bảả̉n thân nhằm đáp ứng một phần nhỏ yêu cầu trong dạy
và học Hóa học ở nhà trường hiện nay và trong các kì thi
1.2 Mục đích nghiên cứu:
Rèn luyện cho học sinh kỹ năng phân tích để xây dựng công thức tínhnhanh cho các dạng bài toán hóa học phần axit nitric - hóa học lớp 11
1.3 Đối tượng nghiên cứu:
Kỹ năng phân tích một số bài toán tổng quát để đưa ra công thức tínhnhanh giúp giảả̉i quyết nhanh các dạng toán hóa học quen thuộc
1.4 Phương pháp nghiên cưu:
- Nghiên cưu cơ sơ ly thuyêt
- Nghiên cứu các phương pháp giảả̉i toán hóa học cơ bảả̉n
- Các định luật bảả̉o toàn trong hóa học
- Khảo sat các dạng toán hóa học tổng quát
1.5 Những điểm mới của SKKN.
Trên cơ sở SKKN năm học 2016 – 2017: “Hướng dẫn học sinh phân tích,xây dựng và sửả̉ dụng một số công thức tính nhanh khi giảả̉i bài tập axit sunfuric”,cùng với kinh nghiệm giảả̉ng dạy sau nhiều năm công tác, kinh nghiệm ôn thi tốtnghiệp THPT trước đây và thi THPT Quốc Gia, kết hợp linh hoạt các phươngpháp giảả̉i bài tập hóa học, các định luật bảả̉o toàn trong hóa học Tôi đãã̃ hướngdẫn học sinh xây dựng, trên cơ sở phân tích và sau đó đi vào sửả̉ dụng một sốcông thức tính nhanh, nhằm giúp học sinh giảả̉i quyết nhanh các dạng bài tậpquen thuộc phần axit nitric, một trong những nội dung quan trọng nhất trongchương trình hóa học THPT lớp 11
Trang 52 NỘI DUNG 2.1 Cơ sơ ly luân cua sáng kiên kinh nghiệm.
Như chung ta đã biêt, hóa học là một môn khoa học thực nghiệm kết hợpvới lý thuyết, là môn học co rất nhiều các bài tập định tính, định lượng Trongkhuôn khổ một tiết bài tập giáo viên không đủ thời gian để hướng dẫn học sinhgiảả̉i quyết tất cảả̉ các bài tập đó, giáo viên chỉ có thể hướng dẫn một số dạng bàiđiển hình, số còn lại là do học sinh tự làm Tuy nhiên thực tế cho thấy rất nhiềuhọc sinh gặp khó khăn, lúng túng không biết phảả̉i làm như thế nào.[3]
Bởi vậy để giúp học sinh có thể giảả̉i được các bài tập hóa học thì điềuquan trọng trước tiên là phảả̉i hướng dẫn cho học sinh biết cách phân tích bài toán
để lựa chọn hướng giảả̉i quyết phù hợp Đặc biệt hướng dẫn học sinh phân tíchnhững bài toàn tổng quát để thành lập những công thức tính nhanh, giúp họcsinh giảả̉i quyết nhanh các bài tập tương tự Hoạt động này lặp lại nhiều lần sẽ trởthành kỹ năng phân tích để tìm ra hướng giảả̉i cho các bài toán hóa học Đồngthời, khi học sinh biết phân tích những dạng toán tổng quát sẽ hình thành ở các
em kĩ năng tư duy, phân tích khoa học để giảả̉i quyết các dạng toán hóa học tương
tự một cách dễ dàng.[3]
2.2 Thực trạng cua vấn đê trước khi áá́p dụng sáá́ng kiến kinh nghiệệ̣m.
Đối với học sinh: Trong thực tế nhiều khi học sinh có thể giảả̉i quyết đượccác bài toán hóa học bằng nhiều phương pháp giảả̉i khác nhau Tuy nhiên, để rút
ra một bài toán tổng quát, lập một công thức tính tổng quát các em chưa làmđược Vì vậy, các em giảả̉i quyết một bài tập thường mất nhiều thời gian, dù làcác bài tập quen thuộc mà chỉ cần áp dụng một công thức tính nhanh có thể tínhđược kết quảả̉ một cách nhanh nhất.[3]
Đối với giáo viên: Trong các tiết bài tập thường chỉ quan tâm đến các bàitập đơn lẻ và cách giảả̉i quyết bài tập đó mà chưa chú ý đến các suy luận và phântích một bài toán hóa học tổng quát Rèn luyện kỹ năng phân tích để tìm ra côngthức giảả̉i nhanh các bài toán hóa học tổng quát là một bước rất quan trọng mànhiều giáo viên thường bỏ qua.[3]
Vì vậy việc rèn luyện cho học sinh biết phân tích, suy luận một bài toántổng quát và thành lập nên một công thức tính nhanh là rất quan trọng và cầnthiết, để các em giảả̉i quyết bài tập một cách nhanh nhất và có hệ thống nhất
Hâu quả cua thưc trang trên
- Học sinh mất rất nhiều thời gian khi giảả̉i quyết các bài toán hóa học, trong khi
đó với cách thi như hiện nay là không cho phép, học sinh phảả̉i làm 40 câu trắcnghiệm trong thời gian 50 phút
- Kêt quả hoc tâp cua hoc sinh qua cac bai kiêm tra, bai thi con thâp so vơi cac môn khac
2.3 Các giai pháp đã sử dung đê giai quyêt vấn đê.
Để giảả̉i nhanh bài toán trắc nghiệm, ngoài việc nắm vững lí thuyết, viếtđúng phương trình hóa học của phảả̉n ứng, học sinh phảả̉i nắm vững một sốphương pháp giảả̉i nhanh bài tập trắc nghiệm hóa học đồng thời phảả̉i có kĩ năng
Trang 6tính, kĩ năng phân tích, suy luận để xây dựng nên công thức tính nhanh áp dụngcho từng dạng bài toán Sau đây, tôi xin giới thiệu một số dạng bài tập quenthuộc thường gặp trong các bài kiểm tra, bài thi phần axit nitric.
2.3.1 Công thức tính khối lượng muối nitrat thu được khi cho hỗn hợp cáá́c kim loạệ̣i táá́c dụng với HNO 3 (không có sựệ̣ tạệ̣o thành NH 4 NO 3 ):
Hướng dẫn giải: Giáo viên lưu ý học sinh, axit HNO3 là một axít có tính oxi
hóa mạnh, oxi hóa được hầu hết kim loại (trừ kim loại Au và Pt) M có thể làmột kim loại hoặc hỗn hợp nhiều kim loại đều tác dụng được với HNO3
Giảả̉ sửả̉ sau phảả̉n ứng ta thu được: a(mol) NO; b(mol) NO2; c(mol) N2O; d(mol) N 2
Ví dụ 1: Cho 1,35(g) hỗn hợp Mg, Al, Cu tac dung hêt vơi HNO3 thu đươc hỗn
hợp khi gôm 0,01 mol NO va 0,04 mol NO 2 (sảả̉n phẩm khửả̉ không co NH4NO3)
Cô can dung dịch sau phản ưng thu đươc m gam hỗn hợp muôi Tinh m? [1]
Giải:
Trang 7Học sinh có thể áp dụng ngay công thức tính nhanh vừa thành lập và tính đượckết quảả̉.
Ap dung công thưc:
mmuoi = m kl + 62.(3.n NO + n NO 2 + 8.n N 2 O +10.n N 2 )
m muoi = 1,35 + 62(3.0,01+ 0,04) = 5,69(gam)
Ví dụ 2: Cho 11,2 gam môt kim loai Z tan trong môt lương HNO3 vưa đu, sau
phản ưng thu đươc dd A va 4,48 lit khi NO (ơ đktc) la sản phâm khử duy nhât
Cô can dd A thu đươc muôi khan co khôi lương băng [1]
A 55,6 gam B 48,4 gam C 56,5 gam D 44,8 gam
Giải:
Áp dụng công thức tính nhanh, ta có:
m muoi = m kl + 62.(3.n NO ) = 11, 2 + 62.3 22, 4,48 4 = 48, 4(gam)
Ví dụ 3: Cho 1,86 gam hôn hơp kim loai gôm Mg va Al tan hêt trong dung dich
HNO3 thu đươc 560 ml khi N2O (là sảả̉n phẩm khửả̉ duy nhất đo ơ đktc) va dungdich A Cô can dung dich A thu đươc m gam hỗn hợp muôi Tinh m? [1]
Bài toáá́n tổng quáá́t: Cho m gam hỗn hợp kim loại M tác dụng hoàn toàn với
dung dịch HNO3 sau phảả̉n ứng thu được hỗn hợp sảả̉n phẩm khửả̉ NO, NO2, N2O,
N2, NH4NO3 Tính số mol HNO3 đãã̃ tham gia phảả̉n ứng (hoặc nồng độ, thể tíchdung dịch HNO3)
Hướng dẫn giải: Giảả̉ sửả̉ sau phảả̉n ứng ta thu được: a(mol) NO; b(mol) NO2; C(mol) N2O; d(mol) N2; e(mol) NH4NO3
Trang 8Ví dụ 1: Hoà tan hoàn toàn 23,1g hỗn hợp Al, Mg, Zn , Cu bằng dung dịch
HNO3 loãã̃ng, dư thu được dung dịch A và hỗn hợp khí B gồm 0,2 mol NO, 0,1mol N2O (không còn sảả̉n phẩm khửả̉ nào khác) Tính số mol HNO3 đãã̃ phảả̉n ứng
và khối lượng muối khan thu được khi cô cạn A [1]
Trang 9Áp dụng công thức tính nhanh, ta có:
nHNO 3 = 4.n NO + 2.n NO 2 = 4.0,1 + 2.0,1 = 0,6(mol)
C M(HNO 3 ) = 0, 0,6 2 = 3(M)
Ví dụ 3: Hoà tan hoàn toàn 31,2g hỗn hợp Al, Mg bằng dung dịch HNO 3 loãã̃ng,
dư thu được dung dịch A và 8,96 lít hỗn hợp khí B (đktc) gồm N2, N2O (khôngcòn spk khác), dB/H2 =20 Tính số mol HNO3 đãã̃ phảả̉n ứng và khối lượng muốikhan thu được sau khi cô cạn dung dịch A
Áp dụng công thức tính nhanh để tính khối lượng hỗn hợp muối thu được
và số mol HNO3 đãã̃ tham gia phảả̉n ứng:
Bài toáá́n tổng quáá́t: Hòa tan hết m gam hỗn hợp gồm Fe , FeO , Fe2O3 , Fe3O4
bằng HNO3 dư Sau phảả̉n ứng thu được a mol NO Tính khối lượng muối nitratthu được trong dung dịch
Hướng dẫn giải: Quy đổi hỗn hợp về x(mol) Fe, và y(mol) O.
Theo bài ra, và áp dụng ĐLBT electron, ta có:
Trang 10Ví dụ 1: Cho 11,36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 phảả̉n ứng hết với
dd HNO3 loãã̃ng (dư), thu được 1,344 lít khí NO (sảả̉n phẩm khửả̉ duy nhất, ở đktc)
và dung dịch X Cô cạn dd X thu được m gam muối khan Giá trị m là
A 38,72 gam B 35,50 gam C 49,09 gam D 34,36 gam
Ví dụ 2: Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 vào dung dịch
HNO3 loãã̃ng, nóng, dư thu được 4,48 lít khí NO duy nhất (đktc) và 96,8 gamFe(NO3)3 Số mol HNO3 đ tham gia ph n ứng và khối lượng hỗn hợp ban đầu là ãã ảả
A 1,4 – 22,4 B 1,2 – 22,4 C 1,4 – 27,2 D 1,2 – 27,2
Giải:
Trang 1180 (m hh + 24
22, 4,48 4) m hh = 27, 2(gam)
Ví dụ 3: Cho 5,584g hỗn hợp Fe và Fe3O4 tác dụng vừa đủ với 500ml dung dịch
HNO3 loãã̃ng Sau khi phảả̉n ứng hoàn toàn thu được 0,3136 lit khí NO duy nhất
và dung dịch X Nồng độ dung dịch HNO3 là
Trang 12Bài toáá́n tổng quáá́t: Hòa tan hết m gam hỗn hợp gồm Fe , FeO , Fe2O3 , Fe3O4
bằng HNO3 dư Sau phảả̉n ứng thu được a mol NO2 Tính khối lượng muối nitratthu được trong dung dịch
Hướng dẫn giải: Quy đổi hỗn hợp về x(mol) Fe, và y(mol) O.
Theo bài ra, và áp dụng ĐLBT electron, ta có:
Ví dụ 1: Hoà tan hết m gam hỗn hợp Fe; FeO; Fe3O4 trong dung dịch HNO3 đặc
nóng dư được 448ml khí NO2 (đktc) Cô cạn dung dịch sau phảả̉n ứng được14,52g muối Giá trị của m:
Trang 13Áp dụng công thức tính nhanh vừa thiết lập, ta có:
m muoi = 242
80 (m hh + 8.n NO 2 ) 14,52 = 242
80 (m hh + 8 0,
22, 448 4 ) m hh = 4,64(gam)
Ví dụ 2: Cho một luồng khí CO đi qua ống sứ đựng m gam Fe2O3 nung nóng.
Sau một thời gian thu được 10,44 gam chất rắn X gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4.Hòa tan hết X trong dung dịch HNO3 đặc, nóng thu được 4,368 lít NO2 (sảả̉nphẩm khửả̉ duy nhất ở đktc) Tính m?
Giải:
Tuy bài toán yêu cầu tính khối lượng Fe2O3, nhưng ta vẫn có thể áp dụngcông thức tính nhanh vừa thiết lập Và sau đó áp dụng ĐLBT nguyên tố (đối vớisắt) đơn giảả̉n ta có thể suy ra m
Áp dụng công thức tính khối lượng muối Fe(NO3)3 trong dung dịch, ta có:
Ví dụ 3: Cho một luồng khí CO đi qua ống sứ đựng 18,08 gam Fe2O3 nung
nóng Sau một thời gian thu được hỗn hợp X nặng 13,92 gam gồm Fe, FeO,
Fe3O4, Fe2O3 Hòa tan X bằng HNO3 đặc nóng dư thu được V lít khí NO2 (đktc).Tính V?
Trang 142.3.5 Công thức tính khối lượng sắt đãã̃ dùng ban đầu, biết oxi hóa lượng sắt này bằng oxi thu được hỗn hợp rắn X Hòa tan hết rắn X trong HNO 3 loãã̃ng
dư thu được NO:
m Fe = 80 56 (m hh + 24.n NO )
Bài toáá́n tổng quáá́t: Để m gam bột sắt ngoài không khí, sau một thời gian thu
được a gam hỗn hợp oxit kim loại sắt và sắt dư Hòa tan hết a gam hỗn hợp trênbằng dung dịch HNO3 loãã̃ng, dư thu được b mol NO Tính m
Hướng dẫn giải: Quy đổi a gam hỗn hợp oxit sắt và sắt dư về x(mol) Fe,
m Fe = 56
(m hh + 24.n NO )
Ví dụ 1: Oxi hóa chậm m(gam) Fe ngoài không khí thu được 12(gam) hỗn hợp
A gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4 và Fe dư Hòa tan A vừa đủ bởi 200ml dd HNO3 thuđược 2,24(lít) khí NO duy nhất (đktc) Giá trị của m và nồng độ mol/l của dungdịch HNO3 là
Fe(NO 3 ) 3 = n
Fe = 56 = 0,18(mol) 2,24
