A ĐẶT VẤN ĐỀ I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI: Hố học mơn học có vai trị quan trọng việc thực mục tiêu đào tạo bậc THCS Chương trình Hố học THCS có nhiệm vụ cung cấp cho học sinh hệ thống kiến thức bản, phổ thơng thói quen làm việc khoa học Góp phần hình thành học sinh lực nhận thức, lực hành động phẩm chất, nhân cách mà mục tiêu giáo dục đề Để đạt mục đích hệ thống tập giữ vị trí vai trị to lớn việc dạy học hóa học trường THPT nói chung trường THCS nói riêng Là giáo viên trực tiếp giảng dạy mơn Hố học trường THCS Qua nghiên cứu nội dung chương trình trình học tập mơn Hố học học sinh tơi nhận thấy: Học sinh tiếp thu mơn Hố học chậm, mơn học cịn em đến lớp em làm quen Nhưng khơng phải mà thờ với mức độ nhận thức em Từ chỗ khó tiếp thu ban đầu dẫn đến hời hợt học sinh mơn Hố học năm học sau Mà khó học sinh mơn Hố học tập, học sinh thường lúng túng tập Hoá học, đa dạng tập Hoá học thường đẩy học sinh vào bế tắc mà lớp em tiếp thu cách thụ động, nhớ cách máy móc tốn mà giáo viên làm mẫu em khơng có phương pháp giải áp dụng cho dạng toán Hoá học Đã thế, nhiều giáo viên không nhận thấy yếu điểm học sinh để tìm cách khắc phục mà để học sinh tiếp thu cách thụ động nhớ máy móc giải tốn hố học Vì vậy, để nâng cao chất lượng học mơn Hố học học sinh cần phải tích cực chủ động học tập song bên cạnh giáo viên phải đóng vai trò quan trọng, giáo viên phải cung cấp cho học sinh hệ thống kiến thức từ để học sinh khai thác kiến thức vào vấn đề cụ thể Đặc biệt phương pháp giải dạng tốn hố học nắm phương pháp giải, học sinh chủ động trước dạng toán Nhận thức vấn đề nên sâu vào nghiên cứu để đưa phương pháp giải phù hợp với dạng toán hoá học Xây dựng đưa dạng toán hoá học thường gặp để em học sinh có tư liệu học tập khơng bị lúng túng trước toán hoá học làm cho mức độ nhận thức học sinh ngày nâng cao II NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI: Chương trình Hố học THCS ngồi nhiệm vụ hình thành học sinh kiến thức hố học việc bồi dưỡng kỹ năng: lực tư duy, lực nhận thức cho học sinh nhiệm vụ không phần quan trọng Căn vào yêu cầu, nhiệm vụ dựa vào kinh nghiệm giảng dạy Hoá học trường THCS đề tài xin đưa số phương pháp giải dạng toán hoá học trường THCS III PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI: Để nghiên cứu hoàn thành đề tài sử dụng phương pháp sau: - Phương pháp thực nghiệm - Phương pháp nghiên cứu tài liệu - Phương pháp phân tích, tổng hợp, khái qt hóa vấn đề - Phương pháp quy nạp, Phương pháp diễn dịch - phương pháp so sánh, đối chiếu B GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ: I CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU: Trong chương trình THCS nói chung mơn Hố học nói riêng, mục tiêu đặt không truyền đạt cho học sinh kiến thức theo yêu cầu mà phải hình thành em kiến thức tổng quát để từ em vận dụng trường hợp, em giải vấn đề đặt Vì lẽ mà giáo viên cần truyền đạt cho học sinh phương pháp, để từ phương pháp học em vận dụng vào vấn đề cụ thể Mặt khác môn Hố học khơng giải tốn hố học em khơng nắm kiến thức lý thuyết cách cụ thể, tập để củng cố lý thuyết Chính điều mà vấn đề đặt phải truyền đạt cho em cách đầy đủ có hệ thống phương pháp giải tốn hố học, toán thước đo mức độ hiểu trình độ tư học sinh Như qua luận điểm nêu thấy phương pháp giải toán hoá học thực cần thiết học sinh bậc THCS nói riêng học sinh phổ thơng nói chung Một số hướng dẫn chung sơ đồ tổng quát để giải tốn hóa học (2.1) Ba bước để giải tốn hóa học sơ cấp Bước 1: Chuyển giả thiết không (GTKCB) (thường là: chất không nguyên chất, dung dịch có nồng độ xác định, nguyên liệu lẫn tạp chất, khí điều kiện khơng tiêu chuẩn…) giả thiết (BTCB) (là chất nguyên chất, khí ĐKTC…) cơng thức thực nghiệm (CT) định nghĩa (ĐN) Bước 2: Từ giả thiết tìm kết luận (là chất nguyên chất) cách áp dụng tính chất phương trình phản ứng Bước 3: Từ (KLCB) áp dụng công thức định nghĩa để suy kết luận không (KLKCB) (thường chất không nguyên chất, dung dịch có nồng độ xác định, hiệu suất phản ứng H< 100%, khí điều kiện khơng tiêu chuẩn,…) theo u cầu đề SƠ ĐỒ GIẢI TỐN HĨA HỌC TỔNG QUÁT GTKCB KLKCB CT;ĐN Bước (3) CT;ĐN Bước (1) GTCB KLCB Bước (2) Tính chất PTPư (2.2) Các yêu cầu bắt buộc để giải thành thạo toán hóa học (2.2.a) Yêu cầu 1: Phải lập phương trình hóa học phản ứng xẩy từ viết phương trình tỉ lệ số mol Ví dụ: Cho phương trình phản ứng: a A + b B -> p C + q D 1 1 nA = nB = p nC = q nD a b Ta ln có: Nghĩa tỉ số số mol hệ số chất phương trình phản ứng ln (2.2.b) Nắm vững kỉ sử dụng quy tắc tam suất (tỉ lệ thuận) cách tính số mol: * Quy tắc tam suất: (nhân chéo, chia ngang) áp dụng cho hai lượng chất A, B phương trình phản ứng - Ví dụ: Áp dụng có mối liên hệ A B là: A B A B A B A B g → g g → mol g → l(đktc) mol → g → g g → mol g → l(đktc) l(đktc) → l(đktc) mol * Nên chọn số mol làm tính tốn, để giải tốn hóa học gọn, kết xác, dễ kiểm tra lại - Khái niệm mol: Mol lượng chất chứa 6.10 23 nguyên tử phân tử chất đó.(6.10 23 gọi số Avogadro) (SGK-Hóa học 8-NXB giáo dục-2004) * Cách tính số mol chất: mA Nếu cho m(g) chất rắn A(rắn, lỏng, khí): n A = M A V Nếu cho V (lit) khí A đktc: n A = 22,4 Nếu cho V (lit) khí A t ( oC), P (atm): n A = P.V 273 P.V = 22,4.(273 + t ) R.T Nếu cho V (l) dung dịch A (C M, d): nA = V.CM Nếu cho m(g) cho dung dịch A(C M,d): nA = m.CM d 1000 (2.2.c) Các loại cơng thức tính tốn khác C M, C% - Cơng thức tính nồng độ mol dung dịch: C M = n (1) V mct - Cơng thức tính nồng độ phần trăm dung dịch: C% = m 100% (2) dd Một số ý dùng công thức (2):Khối lượng chất tan (m ct) khối lượng dung dịch (m dd) phải có đơn vị khối lượng.Trong dung dịch: mdd = mct + mdm Khi hòa tan chất tan vào nước trộn lẫn hai dung dịch với mà có phản ứng xẩy phải xác định lại thành phần dung dịch sau phản ứng loại trừ lượng khí hay lượng kết tủa xuất phản ứng khỏi dung dịch: m dd sau = mdd trước - m ↓↑ Đa số chất hịa tan vào nước khối lượng chất tan (m ct) không đổi, chẳng hạn NaCl, HCl… có chất hịa tan vào nước lượng chất tan (m ct) thu giảm (ví dụ hịa tan a gam CuSO4.5H2O vào nước) tăng (đối với trường hợp chất đem hòa tan tác dụng với nước, ví dụ hịa tan a gam SO vào nước SO + H2O-> H2SO4 nên mct = mH SO = 98a 80 gam ) Nếu lượng chất tan dung dịch tạo thành từ nhiều nguồn khác lượng chất tan dung dịch (m ct) tổng khối lượng chất tan nguồn Ví dụ: Hịa tan a gam tinh thể CuSO 4.5H2O vào b gam dung dịch CuSO C% mct = 160a b.C % + 250 100 Khi dung dịch có nhiều chất tan (dung dịch hỗn hợp) lượng m ct tính riêng cho chất, cịn m dd chung cho tất chất Ví dụ: Hịa tan 10gam NaCl 40 gam KNO vào 200gam nước Tính nồng độ phần trăm muối - Giải: Mdd = 10+40+200=250 gam C%(dd NaCl)= 10 100 =4% 250 C%(dd KNO3)= 40 100 = 16%(2.2.d) Xác định hỗn hợp sau phản 250 ứng:Gồm sản phẩm phản ứng + chất cịn dư + chất khơng tham gia phản ứng (2.3) Các bước trình bày giải tốn tính theo PTHH thường theo trình tự sau: - Từ đại lượng(thể tích đktc, khối lượng) quy đổi thành số mol chất - Đặt ẩn số cần tìm (với tốn hỗn hợp nên đặt số mol chất thành phần làm ẩn số) - Lập phương trình hóa học phản ứng - Điền tỉ lệ số mol theo phương trình theo sử dụng quy tắc tam suất bảng - Xác định thành phần dung dịch tạo thành hỗn hợp tạo thành sau phản ứng - Giải phương trình đại số chứa ẩn, tìm số mol chất tương ứng Từ suy đại lượng theo yêu cầu đề II NỘI DUNG: * Gồm phương pháp: - Phương pháp giải tập: Lượng hai chất tham gia phản ứng - Phương pháp bảo toàn khối lượng - Phương pháp tăng giảm khối lượng - Phương pháp ghép ẩn số.- Phương pháp đường chéo - Phương pháp đồ thị * Nội dung cụ thể:1 Phương pháp giải tập: Lượng hai chất tham gia phản ứng.Phương pháp giải dạng tập thể qua việc hướng dẫn giải ví dụ sau:Ví dụ 1:Bỏ 4,5 gam Al vào 100ml dung dịch H 2SO4 0,5M a Tính thể tích khí H sinh ĐKTC b Tính nồng độ mol chất dung dịch sau phản ứng (cho thể tích dung dịch khơng thay đổi) Dạng tập có nhiều cách giải khác ,giáo viên hướng dẫn học sinh tìm hướng giải sau: - Tính số mol chất theo cho : n Al =? nH SO =? -Viết phương trình phản ứng -Tìm tỉ lệ số mol chất theo phương trình-Lập tỉ lệ số mol chất : nbài : npt -> So sánh tỉ lệ số mol 2cặp chất Nếu hiệu suất phản ứng 100% xẩy trường hợp sau: + Tỉ lệ số mol cặp chất chất phản ứng hết, tính toán lượng sản phẩm tạo thành theo lượng chất được.(1) + Tỉ lệ số mol H 2SO4 > Tỉ lệ số mol Al -> Al phản ứng hết, H2SO4 dư , tính lượng sản phẩm lượng H 2SO4 tham gia phản ứng theo lượng chất phản ứng hết (Al).(2) + Tỉ lệ số mol Al > Tỉ lệ số mol H 2SO4 -> ngược lại trường hợp (2).(3) - Tính nồng độ mol chất dung dịch sau phản ứng-> Nếu xẩy trường hợp (2) , thực tính lượng chất cịn dư sau phản ứng kết thúc xác định lượng chất tạo thành sau phản ứng Còn trường hợp (3) xác định lượng chất tạo thành sau phản ứng Sau đó, chuyển số mol áp dụng cơng thức tính nồng độ HS : Sau nhận nội dung tập , phân tích đề biết hướng giải vấn đề Từ thực bước giải hình thành cách giải dạng tập -Bài giải cụ thể:Số mol Al là: n Al = 5,4:27=0,2(mol) Trong 100ml dung dịch H 2SO4 có: n H2SO4 =0,1x 0,5= 0,05(mol)Phương trình phản ứng : 2Al + H2SO4 —> Al2(SO4)3 + H2 2mol 3mol 1mol 3mol Tỉ lệ số mol H 2SO4 là:nbài : npt = 0,05:3 =0,01(6) Tỉ lệ số mol Al là:n : npt = 0,2:2=0,1 Vì 0,1>0,1(6) H 2SO4 phản ứng hết , nhơm dư Trong dung dịch có Al 2(SO4)3 Vậy :Tính lượng chất theo lượng axit H 2SO4 Theo phương trình phản ứngvà tính tốn: a Số mol H2 tạo thành là: n H = n H SO =0,05(mol) Thể tích H2 sinh ĐKTC là: VH = 0,05x 22,4=1,12(l)b Số mol Al2(SO4)3 = n H SO : = 0,05:3 = 0,017(mol) Nồng độ mol dung dịch Al 2(SO4)3 là:CM =0,017: 0,1=0,17M Phương pháp bảo toàn khối lượng: Nguyên tắc: Dựa vào định luật bảo tồn khối lượng: “Trong phản ứng hóa học, tổng khối lượng chất sản phẩm tổng khối lượng chất tham gia phản ứng” Ví dụ 1: Hòa tan 10 gam hỗn hợp hai muối cacbonat kim loại hóa trị II III dung dịch HCl ta thu dung dịch A 0,672 lít khí bay (đktc) Hỏi cạn dung dịch A thu gam muối khan? Bài giải: Gọi kim loại hoá trị II III X Y ta có phương trình phản ứng: XCO3 + 2HCl -> XCl2 + CO2 + H2O (1) Y2(CO3)3 + 6HCl -> 2YCl3 + 3CO2 + 3H2O (2) Số mol CO2 (đktc) phương trình là: nCO2 = 0,672 = 0,03mol 22,4 Theo phương trình phản ứng ta thấy : n H O = nCO = 0,03mol n HCl = 0,03.2 = 0,006mol Như khối lượng HCl phản ứng là: mHCl = 0,06 36,5 = 2,19 gam Gọi a khối lượng muối khan ( m XCl + m YCl3 ) Theo định luật bảo tồn khối lượng ta có: 10 + 2,19 = a + 44 0,03 + 18 0,03 => a = 10,33 gam Ví dụ 2: Cho 7,8 gam hỗn hợp kim loại Al Mg tác dụng với HCl thu 8,96 lít H (ở đktc) Hỏi cô cạn dung dịch thu gam muối khan Bài giải: Ta có phương trình phản ứng sau: Mg + 2HCl -> MgCl + H2 ↑ 2Al + 6HCl -> 2AlCl + 3H2↑ 8,96 Số mol H2 thu là: n H = 22,4 = 0,4mol Theo (1, 2) ta thấy số mol gấp lần số mol H Nên: Số mol tham gia phản ứng là: n HCl = 0,4 = 0,8 mol Số mol (số mol nguyên tử) tạo muối số mol HCl 0,8 mol Vậy khối lượng Clo tham gia phản ứng:m Cl = 35,5 0,8 = 28,4 gamVậy khối lượng muối khan thu là: 7,8 + 28,4 = 36,2 gam Phương pháp tăng giảm khối lượng: - Nguyên tắc: Dựa vào tăng giảm khối lượng chuyển mol chất A thành nhiều mol chất B (có thể qua giai đoạn trung gian) ta dề dàng tìm số mol chất ngược lại Phương pháp thường sử dụng để giải tốn hố học mà chương trình phản ứng có ngun tố hố học dạng ẩn số Ví dụ 1:Nội dung yêu cầu ví dụ mục II 2Bài giải:Vậy ta gọi hai kim loại có hố trị II III X Y, ta có phản ứng: XCO3 + 2HCl -> XCl2 + CO2 + H2O (1) Y2(CO3)3 + 6HCl -> 2YCl3 + 3CO2 + 3H2O (2) Số mol chất khí tạo (1) (2) là: n CO2 = 0,672 = 0,03 mol 22,4 10 Theo phản ứng (1, 2) ta thấy mol CO bay tức có mol muối Cacbonnat chuyển thành muối clorua khối lượng tăng 71 - 60 = 11 (gam) ( m CO = 60 g ; mCl = 71g ) Số mol khí CO2 bay 0,03 mol khối lượng muối khan tăng lên: 11x 0,03 = 0,33 (gam) Vậy khối lượng muối khan thu sau cô cạn dung dịch.m (muối khan) = 10 + 0,33 = 10,33 (gam) Ví dụ 2: Nhúng nhơm nặng 50 gam vào 400 ml dung dịch CuSO 40,5M Sau thời gian, lấy Al cân nặng 51,38 gam Tính khối lượng Cu nồng độ chất dung dịch sau phản ứng, giả sử tất Cu bám nhôm Bài giải: 2Al + 3CuSO4 -> Al2(SO4)3 + 3Cu 2a (mol) a (mol) 3a (mol) Theo ra, khối lượng tăng:64.3a-27.2a =51,38-50 ->a=0,01 (mol) Vậy: mCu =0,01.3.64= 1,92(g) Nồng độ mol chất dung dịch sau phản ứng là: CM (Al2(SO4)3)= 0,01.1000 = 0,025M 400 CM (CuSO4 dư) = (0,5.0,4 − 0,01.3).1000 = 0,425 M 400 Ngồi tính khối lượng Cu sau: Theo phương trình phản ứng: Cứ 54 gam Al phản ứng tạo thành 192 gam Cu, nghĩa khối lượng nhôm tăng 192-54= 138 gam Theo tốn khối lượng nhơm tăng 51,38-50=1,38gam Vậy khối lượng Cu thoát bằng: 1,38.192 = 1,92 gam 138 Có thể nói hai phương pháp “ Bảo toàn khối lượng” Phương pháp “ Tăng giảm khối lượng hai “anh em sinh đơi” tốn giải phương pháp giải theo phương pháp Tuy nhiên, tùy 11 tập mà phương pháp hay phương pháp ưa việt Sử dụng hai phương pháp cách chỗ có lời giải đẹp, dễ hiểu, đơn giản với quỹ thời gian ngắn Đây hai phương pháp hay thường dùng để vơ hiệu hóa tính phức tạp nhiều tốn vơ hữu Phương pháp ghép ẩn số: Bài toán 1: (Tương tự ví dụ mục II.2)Hồ tan hỗn hợp 20 gam hai muối cacbonnat kim loại hoá trị I II dung dịch HCl dư thu dung dịch M 4,48 lít CO (ở đktc) tính khối lượng muốn tạo thành dung dịch M Ngoài cách giải hai mục ta giải toán theo phương pháp ghép ẩn số Bài giải: Gọi A B kim loại hố trị I II Ta có phương trình phản ứng sau: A2CO3 + 2HCl -> 2ACl + H 2O + CO2↑ (1) BCO3 + 2HCl -> BCl2 + H2O + CO2↑ (2) 4,48 Số mol khí thu phản ứng (1) (2) là: nCO = 22,4 = 0,2mol Gọi a b số mol A 2CO3 BCO3 ta phương trình đại số sau: (2A + 60)a + (B + 60)b = 20 (3) Theo phương trình phản ứng (1) số mol ACL thu 2a (mol) Theo phương trình phản ứng (2) số mol BCl thu b (mol) Nếu gọi số muối khan thu x ta có phương trình: (A + 35.5) 2a + (B + 71)6 = x (4) Cũng theo phản ứng (1, 2) ta có: a + b = nCO = 0,2(mol ) (5) Từ phương trình (3, 4) (Lấy phương trình (4) trừ (5)) ta được: 11 (a + b) = x - 20 (6) Thay a + b từ (5) vào (6) ta được: 11 0,2 = x – 20 => x = 22,2 gam 12 Bài tốn 2: Hồ tan hồn tồn gam hỗn hợp kim loại dung dịch HCl thu dung dịch A khí B, cạn dung dịch A thu 5,71 gam muối khan Tính thể tích khí B đktc Bài giải: Gọi X, Y kim loại; m, n hoá trị, x, y số mol tương ứng, số nguyên tử khối P, Q ta có: 2X + 2n HCl => 2XCln = nH 2↑ (I) 2Y + 2m HCl -> 2Y Clm + mH 2↑ (II) Ta có: xP + y Q = (1) X (P + 35,5n) + Y (Q + 35,5m) = 5,71 (2) Lấy phương trình (2) trừ phương trình (1) ta có: x (P + 35,5n)+ y (Q + 35,5m)- xP - yQ = 0,71 => 35,5 (nx + my) = 0,71 Theo I II: n H = ( xn + my) => thể tích: V = nx + my = 0,71 22,4 = 0,224 (lít) 355.2 Phương pháp đường chéo: Một tốn thường có nhiều cách giải tốn sử dụng phương pháp đường chéo để giải làm tốn đơn giản nhiều Bài toán 1: Cần gam tinh thể CuSO 5H2O hoà vào gam dung dịch CuSO 4% để điều chế 500 gam dung dịch CuSO 8% Bài giải: Giải Bằng phương pháp thơng thường: Khối lượng CuSO4 có 500g dung dịch bằng: mCuóO4 = 500.8 = 40 gam 100 (1) Gọi x khối lượng tinh thể CuSO H2O cần lấy thì: (500 - x) khối lượng dung dịch CuSO4 4% cần lấy: Khối lượng CuSO4 có tinh thể CuSO 5H2O bằng: m CuSO4 = x.160 (2) 250 13 Khối lượng CuSO4 có tinh thể CuSO 4% là: mCuSO4 = (500 − x).4 100 (3) Từ (1), (2) (3) ta có: ( x.160) (500 − x).4 + = 40 250 100 => 0,64x + 20 - 0,04x = 40 Giải ta được: X = 33,33g tinh thể Vậy khối lượng dung dịch CuSO 4% cần lấy là: 500 - 33,33 gam = 466,67 gam + Giải theo phương pháp đường chéo: Gọi x số gam tinh thể CuSO H2O cần lấy (500 - x) số gam dung dịch cần lấy ta có sơ đồ đường chéo sau: 69 4 -  x x = = => 500 − x 500 − x 56 14 64 -  Giải ta tìm được: x = 33,33 gam Bài toán 2: Trộn 500gam dung dịch NaOH 3% với 300 gam dung dịch NaOH 10% thu dung dịch có nồng độ bao nhiêu% Bài giải: Ta có sơ đồ đường chéo: 500: 300: 10 C% 10 - C%  500 10 − C C% - 3% => 300 = C − Giải ta được: C = 5,625% Vậy dung dịch thu có nồng độ 5,625% Bài tốn 3: Cần trộn dung dịch NaOH % dung dịch NaOH 10% theo tỷ lệ khối lượng để thu dung dịch NaOH 8% Bài giải: Gọi m1; m2 khối lượng dung dịch cần lấy Ta có sơ đồ đường chéo sau: m1 m1 10 − 10 -  => m = − 10 8 -  m 14 m Vậy tỷ lệ khối lượng cần lấy là: m = PHƯƠNG PHÁP ĐỒ THỊ Cơ sở phương pháp việc sử dụng đồ thị toán học để giải số hệ phương trình Trong hố học, số dạng tập giải dựa sở nội dung phương pháp Đó trường hợp mà thí nghiệm hố học có hai q trình lượng kết tủa tăng dần, sau giảm dần đến hết lượng chất phản ứng có dư Có thể vận dụng phương pháp hoá học trường hợp chủ yếu sau: Thổi khí CO2 vào dung dịch chứa hiđroxit kim loại phân nhóm nhóm II.- Rót từ từ dung dịch kiềm đến dư vào dung dịch muối nhơm muối kẽm.- Rót từ từ dung dịch axit đến dư vào dung dịch muối có chứa anion AlO 2hoặc ZnO22- Ta xem xét phương pháp giải số tập dựa sở thơng qua số ví dụ sau CÁC VÍ DỤ Ví dụ 1: Cho 10 lít (đktc) hỗn hợp A gồm N CO2 đktc vào lít dung dịch Ca(OH)2 0,02 M thu gam kết tủa Tính % CO2 hỗn hợp A theo thể tích Lời giải * Phương pháp tự luận: Phương trình hố học phản ứng xảy sau: CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O CO2 + H2O + CaCO3 → Ca(HCO3)2 (1) (2) Ta có: Số mol Ca(OH)2 = 0,02 = 0,04 (mol) Số mol CaCO = : 100 = 0,01 (mol) Trường hợp 1: Chỉ có phản ứng (1) ↔ Ca(OH)2 dư Theo phương trình ta có: Số mol CO2 = Số mol CaCO3 = 0,01 (mol) 15 = Số mol Ca(OH) < 0,04 (mol) Vậy, A có % CO2 = 0,01 × 22,4 × 100% = 2,24% ⋅ 10 Trường hợp 2: Cả phản ứng (1) (2) xảy ↔ Ca(OH)2 hết Theo phương trình (1): Số mol CaCO3 (1) = Số mol Ca(OH) = 0,04 (mol) → Số mol CaCO3 (2) = 0,04 - 0,01 = 0,03 (mol) Theo phương trình (1) (2): Số mol CO2 = 0,04 + 0,03 = 0,07 (mol) Vậy, A có % CO2 = 0,07 × 22,4 × 100% = 15,68% ⋅ 10 * Phương pháp đồ thị: Dựa vào tỷ lệ phản ứng phương trình (1) (2) ta vẽ đồ thị biểu diễn lượng kết tủa thu theo lượng CO phản ứng sau: Số mol CaCO3 0,04 0,01 0,01 0,04 0,07 0,08 Số mol CO Dựa vào đồ thị, sau phản ứng thu gam kết tủa ta có ngay: Trường hợp 1: Số mol CO2 = 0,01 (mol) Trường hợp 2: Số mol CO2 = 0,07 (mol) Ví dụ 2: Hồ tan 26,64 gam chất X tinh thể muối sunfat ngậm nước kim loại M hoá trị n vào nước dung dịch A Cho A tác dụng với dung dịch NH dư, lọc lấy kết tủa, nung đến khối lượng khơng đổi thu 4,08 gam chất rắn B Nếu cho A tác dụng với dung dịch BaCl2 dư thu 27,96 gam kết tủa a Tìm cơng thức X 16 b Tính thể tích dung dịch NaOH 0,2 M cần thêm vào A để thu lượng kết tủa lớn nhất, nhỏ c Cho 250 ml dung dịch KOH tác dụng hết với A thu 2,34 gam kết tủa Tính nồng độ dung dịch KOH Lời giải a Kết tính tốn cho ta cơng thức muối là: Al 2(SO4)3.18H2O Như vậy, dung dịch A có: Số mol Al3+ = Số mol Al 2O3 = × 4,08 = 0,08 (mol ) 102 * Phương pháp tự luận: Phương trình hố học phản ứng xảy sau: Al3+ + OH- → Al(OH)3 (1) Al(OH)3 + OH- → AlO2- + H2O (2) b Để lượng kết tủa lớn xảy phản ứng (1) Theo phương trình: Số mol OH- = Số mol Al3+ = 0,08 = 0,24 (mol) Để lượng kết tủa nhỏ xảy phản ứng (1) (2) Theo phương trình: Số mol OH- = Số mol Al3+ = 0,08 = 0,32 (mol) Vậy, thể tích dung dịch NaOH 0,2 M cần thêm vào A để lượng kết tủa thu lớn nhất, nhỏ tương ứng là: V = 0,24 : 0,2 = 1,2 (lít) V' = 0,32 : 0,2 = 1,6 (lít) c Số mol kết tủa Al(OH) thu 2,34 : 78 = 0,03 (mol) Trường hợp 1: Chỉ có phản ứng (1) ↔ Al3+ dư Theo phương trình ta có: Số mol OH- = Số mol Al(OH) = 0,03 = 0,09 (mol) Số mol Al3+ (pư) = Số mol Al(OH) < 0,04 (mol) 0,09 Vậy, nồng độ dung dịch KOH là: [KOH] = 0,25 = 0,36 ( M ) ⋅ Trường hợp 2: Cả phản ứng (1) (2) xảy ↔ Al3+ hết 17 Theo phương trình (1): Số mol Al(OH)3 (1) = Số mol Al3+ = 0,08 (mol) → Số mol Al(OH)3 (2) = 0,08 - 0,03 = 0,05 (mol) Theo phương trình (1) (2): Số mol OH- = 0,08 + 0,05 = 0,29 (mol) 0,29 Vậy, nồng độ dung dịch KOH là: [KOH] = 0,25 = 1,16 ( M ) ⋅ * Phương pháp đồ thị: Dựa vào tỷ lệ phản ứng phương trình (1) (2) ta vẽ đồ thị biểu diễn lượng kết tủa thu theo lượng OH - phản ứng sau: Số mol Al(OH) 0,08 0,03 0,09 0,24 0,29 0,3 Số mol OH - Dựa vào đồ thị ta có ngay: b Số mol OH- cần có để lượng kết tủa thu lớn nhất, nhỏ tương ứng 0,24 0,32 (mol) c Nếu sau phản ứng thu 2,34 gam kết tủa thì: Trường hợp 1: Số mol OH- = 0,09 (mol) Trường hợp 2: Số mol OH- = 0,29 (mol) Ví dụ 3: Hồ tan vừa hết m gam Al vào dung dịch NaOH thu dung dịch A 3,36 lít H2 (đktc) a Tính m b Rót từ từ dung dịch HCl 0,2 M vào A thu 5,46 gam kết tủa Tính thể tích dung dịch HCl dùng 18 Lời giải a Phương trình phản ứng: Al + H2O + NaOH → NaAlO2 + H2 Theo phương trình: Số mol Al = 2/3 Số mol H = 0,1 (mol) → m = 2,7 (gam) * Phương pháp tự luận: Phương trình hố học phản ứng xảy sau: H+ + H2O + AlO2- → Al(OH)3 H+ + Al(OH)3 → Al3+ + H2O (1) (2) b Theo giả thiết: Số mol Al(OH) = 5,46 : 78 = 0,07 (mol) Trường hợp 1: Chỉ có phản ứng (1) ↔ AlO2- dư Theo phương trình ta có: Số mol H+ = Số mol Al(OH) = 0,07 (mol) Số mol AlO2- (pư) = Số mol Al(OH) < 0,1 (mol) 0,07 Vậy, thể tích dung dịch HCl là: [HCl] = 0,2 = 0,35 (lít) Trường hợp 2: Cả phản ứng (1) (2) xảy ↔ AlO2- hết Theo phương trình (1): Số mol Al(OH)3 (1) = Số mol AlO 2- = 0,1 (mol) → Số mol Al(OH)3 (2) = 0,1 - 0,07 = 0,03 (mol) Theo phương trình (1) (2): Số mol H+ = 0,1 + 0,03 = 0,19 (mol) 0,19 Vậy, nồng độ dung dịch HCl là: [HCl] = 0,2 = 0,95 (lít) * Phương pháp đồ thị: Số mol Al(OH) 0,1 0,07 19 0,07 0,1 0,19 0,4 Số mol H + Dựa vào tỷ lệ phản ứng phương trình (1) (2) ta vẽ đồ thị biểu diễn lượng kết tủa thu theo lượng H + phản ứng b Nếu sau phản ứng thu 5,46 gam kết tủa thì: Trường hợp 1: Số mol H+ = 0,07 (mol) Trường hợp 2: Số mol H+ = 0,19 (mol) PHƯƠNG PHÁP CHUNG Qua việc giải tập hai phương pháp khác ta nhận thấy: - Có thể giải số tập hoá học theo phương pháp đồ thị cách nhanh chóng mà khơng bị bỏ sót nghiệm - Các tập hoá học giải theo phương pháp gồm hai loại chủ yếu sau: Tính lượng chất phản ứng tương ứng với lượng kết tủa thu Tìm điều kiện để khối lượng kết tủa thu lớn nhất, nhỏ Dạng 1: Thổi từ từ khí CO đến dư vào dung dịch chứa a mol Ca(OH) Ba(OH)2 Sau phản ứng thu b mol kết tủa Số mol kết tủa a b x Số mol CO2 phản ứng là: a y 2a Số mol CO x = b (mol) y = 2a - b (mol) Dạng 2: Rót từ từ dung dịch kiềm đến dư vào dung dịch chứa a mol muối Al 3+ Zn2+ Sau phản ứng thu b mol kết tủa * Số mol OH- phản ứng là: x = 3b (mol), y = 4a - b (mol) 20 Số mol Al(OH) a b Số mol OHx 3a y 4a Số mol Zn(OH) a b Số mol OH- x 2a * Số mol OH- phản ứng là: x = 2b (mol) y 4a y = 4a - 2b (mol) Dạng 3: Rót từ từ dung dịch axit đến dư vào dung dịch chứa a mol muối AlO 2hoặc ZnO22- Sau phản ứng thu b mol kết tủa Số mol Al(OH) a b Số mol H+ x a y 4a * Số mol OH- phản ứng là: x = b (mol) y = 4a - 3b (mol) Số mol Zn(OH) a 21 b Số mol H+ x * Số mol H+ phản ứng là: 2a x = 2b (mol) y 4a y = 4a - 2b (mol) 22 C KẾT LUẬN: Qua số kinh nghiệm phương pháp dạy học Hoá học Đặc biệt phương pháp dạy giải tốn Hố học tơi thấy chất lượng học sinh nâng lên rõ nét, gặp dạng tốn hóa học học sinh tích cực hoạt động cách chủ động, hứng thú học tập học sinh nâng lên nhiều, kết đợt khảo sát chất lượng phịng ln đạt tỉ lệ cao (chất lương đại trà 80%) Bản thân áp dụng số phương pháp nội dung đề tài để áp dụng cho việc bồi dưỡng học sinh giỏi khối kết hàng năm ln có học sinh giỏi cấp huyện, học sinh đậu lên cấp ba có nhiều em theo học khối A B em có tảng từ mơn hóa học Giải tập Hoá học yếu tố quan trọng q trình dạy học Hố học Thực tế dạy học Hoá học Trường THCS chứng minh rằng, đạt hiệu cao dạy học Hoá học biết sử dụng hệ thống tập cách hợp lý, khoa học có phối hợp dạy tốn khác với phương pháp giải miệng, viết, thực nghiệm Nội dung tập cần phản ánh nội dung chương trình Hố học, có đào sâu, có mở rộng, phù hợp trình độ học sinh theo phương châm từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp, sau đến tập tổng hợp, thi lên lớp, thi tuyển chọn thi khiếu Cơ sở phương pháp luận phương pháp giải toán Hoá học thống mặt định tính định lượng tượng Hố học Bởi giải điều quan trọng cần ý là: Trước hết phải lập luận mặt Hố học sau chuyển sang phần tính tốn học Khi giải tốn Hoá học, sau phần lập luận, phải biết lựa chọn phư ơng pháp hợp lý, xác định trình tự giải theo bước kiểm tra tính đắn lời giải đáp số tìm 4.Cần rèn luyện kỹ năng, kỹ sảo, sử dụng đại lượng vật lý Hoá học 23 Thực cách xác thao tác tốn học cần thiết, phù hợp với yêu cầu giải Với thời gian có hạn kinh nghiệm chưa nhiều dám đưa số phương pháp giải toán Hoá học Trường THCS phù hợp với đối tượng học sinh có phần cao giành cho việc bồi dưỡng học sinh giỏi, thời gian có hạn nên nộidung đề tài ph ương pháp tơi đa vài thí dụ minh hoạ Nếu q trình viết có sai sót mong bảo bạn đọc, thầy cô em học sinh để rút kinh nghiệm lần sau Tôi xin chân th ành cảm ơn! Người viết Nguyễn Đăng Công 24 TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU: - Sách giáo khoa Hoá học 8, hành - Chuyên đề bồi dưỡng hóa học (Hồng Vũ NXB tổng hợp Đồng Nai-2001) - Hướng dẫn giải nhanh tập hóa học (Cao Cự Giác NXB Giáo dục1999) - Phân loại phương pháp giải hóa vơ (Quan Hán Thành NXB trẻ2000) - Phương pháp dạy học hóa học.Tập (Nguyễn Cương- Nguyễn Mạnh Dung NXB Giáo dục-2001) 25 ... dạy Hoá học trường THCS đề tài xin đưa số phương pháp giải dạng toán hoá học trường THCS III PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI: Để nghiên cứu hồn thành đề tài tơi sử dụng phương pháp sau: - Phương pháp. .. đưa phương pháp giải phù hợp với dạng toán hoá học Xây dựng đưa dạng toán hố học thường gặp để em học sinh có tư liệu học tập không bị lúng túng trước toán hoá học làm cho mức độ nhận thức học. .. nêu thấy phương pháp giải toán hoá học thực cần thiết học sinh bậc THCS nói riêng học sinh phổ thơng nói chung Một số hướng dẫn chung sơ đồ tổng quát để giải toán hóa học (2.1) Ba bước để giải tốn