Đang tải... (xem toàn văn)
sao băng lạnh giá vũ khắc ngọc giải toán hóa học và nghệ thuật ẩm thực I. Đặt vấn đề Sau khi bài viết Bài toán kinh điển hóa học: bài toán 9 cách giải của tôi phổ biến trở lại trên các diễn đàn mạng (trước đó đã được post lên forum của clb gia sư hà nội
Sao b ng l nh giá – V Kh c Ng c 0985052510 GI I TOÁN HÓA H C VÀ NGH THU T M TH C I tv n Sau vi t “Bài toán kinh i n c a Hóa h c: toán cách gi i” c a ph bi n tr l i di n àn m ng (tr c ó ã t ng c post lên forum c a CLB Gia s Hà N i n m 2006), ã nh n c nhi u thông tin thú v , r t nhi u Topic, Entry c Email ph n h i ( a s c a giáo viên) v i nh ng tiêu r t h p d n nh : “Bài toán kinh i n ã lùi vào l ch s ”, “Bài toán kinh i n ã không cách gi i”, “Cách th 10 cho toán c a Sao b ng”, … Qu th t r t vui th y vi t c a n c v i s ông b n c t o m t s thách nho nh cho nh ng mu n phát tri n toán này, nh ng c ng ph i b t c i cho s hi u th ng c a tu i tr C m h ng ó làm mu n vi t này, nh m t câu chuy n vui v cho t t c m i ng i Gi i m t toán Hóa h c b ng nhi u ph ng pháp m t nh ng n i dung quan tr ng gi ng d y Hóa h c tr ng ph thông nh m kích thích kh n ng sáng t o t c a h c sinh Nh ã t ng c p m t di n àn: “Ph ng pháp Giáo d c ta hi n r t gò bó h n ch t m suy ngh , sáng t o c a h c sinh B n thân em h c sinh, i m t v i m t toán c ng th ng có tâm lý t hài lòng sau ã gi i quy t c b ng m t cách ó, mà ch a ngh n chuy n t i u hóa toán, gi i quy t b ng cách nhanh nh t Gi i quy t m t toán Hóa h c b ng nhi u cách khác m t cách r t hay phát tri n t rèn luy n k n ng h c Hóa c a m i ng i, giúp ta có kh n ng nhìn nh n v n theo nhi u h ng khác nhau, phát tri n t logic, s d ng thành th o v n d ng t i a ki n th c ã h c i v i giáo viên, suy ngh v toán gi i quy t b ng nhi u cách m t h ng i có hi u qu t ng quát hóa ho c c bi t hóa, liên h v i nh ng toán d ng, i u góp ph n h tr , phát tri n t p hay m i cho h c sinh.” Tuy nhiên, vi c rèn luy n vi c gi i toán Hóa h c b ng nhi u ph ng pháp nh m h ng n m c tiêu rèn luy n k n ng t duy, ngh a r ng ph i gi i toán b ng nhi u cách t t ây, c n phân bi t rõ khái ni m “ph ng pháp” “cách” Vi c l m d ng, ôi phô di n m t toán cho có nhi u cách làm không c n thi t hi u qu h c t p i v i m t toán, nh ng ph ng pháp t gi i quy t th nguyên li u không nhi u nh ng nh ng cách làm – nh ng “món n” c xào xáo, ch bi n t ó r t nhi u Tuy nhiên, i t m t s nguyên li u mà i u ch c nhi u n ngon m t công vi c không h n gi n N u ch bi n s n ph m thu c s không u tay, vukhacngoc@gmail.com http://my.opera.com/saobanglanhgia Sao b ng l nh giá – V Kh c Ng c 0985052510 n hoàn toàn khác có r t ngon, l i có siêu d ng c l i, n u ch bi n toàn ngon mà l i nhi u quá, ho c na ná nh d sinh v “ngán” c Trong gi ng tr c, ã nhi u l n c p n “Bài toán kinh i n c a Hóa h c – toán cách gi i” mà vi t t n m 2006 Tính n nay, hoàn toàn có th tô v t i h n 15 cách, nh ng nh ng cách ó, không ph i cách làm c ng hay, c ng hi u qu Hôm nay, xin gi i thi u v i b n m t toán n a, c ng có th g i m t “bài toán kinh i n” nh ng m t t p h u c Bài toán “c p ôi” v i toán vô c ã có s làm nên m t b ôi siêu kinh i n cho nh ng mu n d y h c v gi i toán Hóa h c Bài vi t d i ây s trình bày 12 cách gi i mà theo ch a th c s nhanh, nh ng r t hay c c k có ý ngh a cho vi c minh h a ph ng pháp 12 cách làm có th xem 12 n ngon cho m i b n c vi t ph i c m th y “ngán” II c hy v ng, không ai, sau Ví d phân tích “H n h p X g m C2H2, C2H6 C3H6 t cháy hoàn toàn 24,8g h n h p X thu c 28,8g n c M t khác 0,5 mol h n h p tác d ng v a v i 500g dung d ch Brom 20% Tính % v th tích c a m i khí h n h p.” Nguyên li u T d ki n c a bài, ta có th d dàng nh n “d u hi u nh n bi t” c a ph ng pháp gi i toán quen thu c (^^ ch dám trình bày b ng ngôn ng nói, tr c ti p t i l p h c thôi) ó là: - Ph ng pháp i s thông th - Ph ng pháp a thêm s li u - Ph ng pháp trung bình k thu t - Ph ng pháp - Ph ng pháp phân tích h s ng d ng - Ph ng pháp b o toàn nguyên t kh i l - ng ng chéo ng chéo ng b t bão hòa k T t nhiên ây ph ng pháp an xen l n khó có th phân bi t r ch ròi v i nhau, ng th i, c ng có khó có th ch dùng m t ph ng pháp mà có th gi i quy t tr n v n c toán Xào n u Các ph - Khi ng trình ph n ng x y nh sau: t cháy: vukhacngoc@gmail.com http://my.opera.com/saobanglanhgia Sao b ng l nh giá – V Kh c Ng c 0985052510 C2 H C2 H C3 H - O2 O2 O2 2CO2 H 2O 2CO2 3H O 3CO2 3H 2O Khi tác d ng v i Brom: C2 H C3 H nH O Br2 Br2 28,8 1, 6mol 18 C2 H Br4 C3 H Br2 nBr2 500 20% 160 0, 625mol Cách 1: Ph ng pháp i s thông th ng ( ây cách làm thông th ng mà h c sinh c ng t ng c bi t có l không d i 70% h c sinh gi i toán b ng cách này) G i s mol khí 24,8 gam h n h p X l n l s mol khí 0,5 mol h n h p X l n l T gi thi t, ta có h ph Cách 2: Ph 0, 625mol ng pháp H n h p X theo h p không t kx, ky, kz mol ng trình: 26 x 30 y 42 z 24,8 g x y z 1, 6mol kx ky kz 0,5mol 2kx kz t x, y, z mol x 0, 4mol %VC2 H 50% %VC2 H6 y z 0, 2mol k 1, %VC2 H6 25% a thêm s li u m t h n h p ng nh t, t l gi a thành ph n khí h n i, ó, KLPT trung bình c a h n h p M m t giá tr không Ta dùng ph ng pháp a thêm s li u: g i x, y, z l n l mol h n h p X T gi thi t, ta có h ph ng trình: y z 1mol 0, 625 2x z 1, 25 0,5 i t s mol c a ba khí x M 26 x 30 y 42 z vukhacngoc@gmail.com x 0,5mol y z 0, 25mol %VC2 H2 50% %VC2 H6 %VC2 H6 25% 24,8( x y z ) 1, http://my.opera.com/saobanglanhgia Sao b ng l nh giá – V Kh c Ng c 0985052510 Cách 3: Ph ng pháp trung bình +Ph Ph ng pháp i s ng pháp b o toàn nguyên t kh i l ng + G i CTPT trung bình c a c h n h p X Cx H y Áp d ng nh lu t b o toàn nguyên t kh i l mC mH mX 24,8 1, Do ó, CTPT trung bình 21, g nC ng, ta có: y x 1,8mol có th vi t thành Cx H16 1, 1,8 16 x Do ph n ng c ng Brom bi n Hydrocacbon ã cho thành h p ch t no, nên CTPT c a s n 0, 625 2,5 x ph m là: Cx H16 x Br2 x v i x 9 0,5 V y CTPT trung bình c a h n h p X C9 H 4 T ây, ta d dàng có s mol c a 24,8g X 0,8 mol Và h ph x y z 0,8mol ng trình x 0, 4mol %VC2 H 50% y x y z 1, 6mol x y z 1,8mol z %VC2 H6 %VC2 H6 Cách 4: Ph ng pháp trung bình +Ph Ph ng pháp ng chéo 0, 2mol 25% ng pháp b o toàn nguyên t kh i l ng + G i CTPT trung bình c a c h n h p X Cx H y Áp d ng nh lu t b o toàn nguyên t kh i l mC mH mX 24,8 1, Do ó, CTPT trung bình 21, g nC ng, ta có: 1,8mol có th vi t thành Cx H16 y x 1, 1,8 16 x Do ph n ng c ng Brom bi n Hydrocacbon ã cho thành h p ch t no, nên CTPT c a s n 0, 625 2,5 x ph m là: Cx H16 x Br2 x v i x 9 0,5 V y CTPT trung bình c a h n h p X C9 H 4 Áp d ng ph - ng pháp ng chéo cho h n h p X ta có: Theo s C trung bình: vukhacngoc@gmail.com http://my.opera.com/saobanglanhgia Sao b ng l nh giá – V Kh c Ng c 0985052510 (C2H2, C2H6) (C = 2) C3H6 (C = 3) 75% 4 C= 25% - Theo s H trung bình: (C2H6, C3H6) (H = 6) 50% 50% H=4 C2H2 (H = 2) T ó, ta c ng thu Cách 5: Ph c k t qu nh cách làm ng pháp trung bình + b t bão hòa k + Ph G i CTPT trung bình c a c h n h p X Cx H x 2k ng pháp is ó k s liên k t trung bình c a h n h p X a s mol c a 24,8 gam h n h p X nBr2 T ph n ng c a X v i Br2, ta có: k 0, 625 1, 25 0,5 nX Do ó, CTPT trung bình c a X Cx H x 0,5 Ta vi t l i ph n ng cháy: Cx H x T ph ng trình xCO2 0,5 t cháy, ta có h ph a 14 x 0,5 a x 0, 25 ( x 0, 25) H 2O ng trình: 24,8 x ax 1,8 a 0,8 1, a 0,8mol V y CTPT trung bình c a h n h p X C9 H 4 T ây, ta d dàng có s mol c a 24,8g X 0,8 mol Và h ph x y z 0,8mol x y z 1, 6mol x y z 1,8mol ng trình: x 0, 4mol %VC2 H 50% y z %VC2 H6 %VC2 H6 Cách 6: Ph ng pháp trung bình + pháp ng chéo 0, 2mol b t bão hòa k + Ph G i CTPT trung bình c a c h n h p X Cx H x 2k ng pháp 25% i s + Ph ó k s liên k t ng trung bình c a h n h p X a s mol c a 24,8 gam h n h p X vukhacngoc@gmail.com http://my.opera.com/saobanglanhgia Sao b ng l nh giá – V Kh c Ng c 0985052510 T ph n ng c a X v i Br2, ta có: k nBr2 0, 625 1, 25 0,5 nX Do ó, CTPT trung bình c a X Cx H x 0,5 Ta vi t l i ph n ng cháy: Cx H x T ph ng trình xCO2 0,5 t cháy, ta có h ph a 14 x 0,5 a x 0, 25 ( x 0, 25) H 2O ng trình: 24,8 x ax 1,8 a 0,8 1, a 0,8mol V y CTPT trung bình c a h n h p X C9 H 4 Áp d ng ph - ng pháp ng chéo cho h n h p X ta có: Theo s C trung bình: (C2H2, C2H6) (C = 2) C= C3H6 (C = 3) 4 - 75% 25% Theo s H trung bình: (C2H6, C3H6) (H = 6) 50% 50% H=4 C2H2 (H = 2) T ó, ta c ng thu c k t qu nh cách làm Cách 7: Ph ng pháp trung bình + b t bão hòa k +Ph ng pháp b o toàn nguyên t kh i l ng + Ph ng pháp phân tích h s ng d ng + Ph ng pháp i s G i CTPT trung bình c a c h n h p X Cx H x 2k ó k s liên k t trung bình c a h n h p X T ph n ng c a X v i Br2, ta có: k mC mX mH 24,8 1, vukhacngoc@gmail.com nBr2 21, g nX 0, 625 1, 25 0,5 nC 1,8mol nCO2 http://my.opera.com/saobanglanhgia Sao b ng l nh giá – V Kh c Ng c Trong gi ng “Ph 0985052510 ng pháp phân tích h s ng d ng vi c gi i nhanh nH 2O nCO2 toán Hóa h c” có nêu m t k t qu r t quan tr ng là: nX k Áp d ng k t qu vào toán ã cho, ta d dàng có nX T ây, ta d dàng có h ph x y z 0,8mol ng trình: 0,8mol x 0, 4mol %VC2 H 50% y x y z 1, 6mol x y z 1,8mol z %VC2 H6 %VC2 H6 0, 2mol 25% Cách 8: Ph ng pháp trung bình + b t bão hòa k +Ph ng pháp b o toàn nguyên t kh i l ng + Ph ng pháp phân tích h s ng d ng + Ph ng pháp ng chéo G i CTPT trung bình c a c h n h p X Cx H x 2k ó k s liên k t trung bình c a h n h p X T ph n ng c a X v i Br2, ta có: k mC mX mH 24,8 1, Trong gi ng “Ph nBr2 0, 625 1, 25 0,5 nX 21, g nC 1,8mol ng pháp phân tích h s ng d ng vi c gi i nhanh nH 2O nCO2 toán Hóa h c” có nêu m t k t qu r t quan tr ng là: nX k Áp d ng k t qu vào toán ã cho, ta d dàng có nX Do ó, x Áp d ng ph - nCO2 nX 1,8 0,8 nCO2 0,8mol CTPT trung bình c a X s C9 H 4 ng pháp ng chéo cho h n h p X ta có: Theo s C trung bình: (C2H2, C2H6) (C = 2) C= C3H6 (C = 3) 4 - 75% 25% Theo s H trung bình: (C2H6, C3H6) (H = 6) 50% 50% H=4 C2H2 (H = 2) vukhacngoc@gmail.com http://my.opera.com/saobanglanhgia Sao b ng l nh giá – V Kh c Ng c T ó, ta c ng thu 0985052510 c k t qu nh cách làm Cách 9: Ph ng pháp trung bình + t kh i l ng + Ph ng pháp i s b t bão hòa k +Ph G i CTPT trung bình c a c h n h p X Cx H x 2k ng pháp b o toàn nguyên ó k s liên k t trung bình c a h n h p X a s mol c a 24,8 gam h n h p X nBr2 T ph n ng c a X v i Br2, ta có: k 0, 625 1, 25 0,5 nX Do ó, CTPT trung bình c a X Cx H x (1) 0,5 G i CTPT trung bình c a c h n h p X Cx H y Áp d ng nh lu t b o toàn nguyên t kh i l mC mH mX 24,8 1, Do ó, CTPT trung bình 21, g ng, ta có: nC có th vi t thành Cx H16 K t h p k t qu (1) (2) ta có: x 0,5 y x 1,8mol 16 (2) x 16 x 1, 1,8 x V y CTPT trung bình c a h n h p X C9 H 4 T ây, ta d dàng có s mol c a 24,8g X 0,8 mol Và h ph x y z 0,8mol x y z 1, 6mol x y z 1,8mol ng trình x 0, 4mol %VC2 H 50% y z %VC2 H6 %VC2 H6 0, 2mol Cách 10: Ph ng pháp trung bình + b t bão hòa k +Ph t kh i l ng + Ph ng pháp ng chéo G i CTPT trung bình c a c h n h p X Cx H x 2k 25% ng pháp b o toàn nguyên ó k s liên k t trung bình c a h n h p X a s mol c a 24,8 gam h n h p X T ph n ng c a X v i Br2, ta có: k nBr2 0, 625 1, 25 0,5 nX Do ó, CTPT trung bình c a X Cx H x 0,5 (1) G i CTPT trung bình c a c h n h p X Cx H y vukhacngoc@gmail.com http://my.opera.com/saobanglanhgia Sao b ng l nh giá – V Kh c Ng c 0985052510 Áp d ng nh lu t b o toàn nguyên t kh i l mC mH mX 21, g 24,8 1, ng, ta có: nC có th vi t thành Cx H16 Do ó, CTPT trung bình 1, 1,8 16 (2) x 16 x K t h p k t qu (1) (2) ta có: x 0,5 y x 1,8mol x V y CTPT trung bình c a h n h p X C9 H 4 Áp d ng ph - ng pháp ng chéo cho h n h p X ta có: Theo s C trung bình: (C2H2, C2H6) (C = 2) C= C3H6 (C = 3) 75% 25% - Theo s H trung bình: (C2H6, C3H6) (H = 6) 50% 50% H=4 C2H2 (H = 2) b t bão hòa k +Ph Cách 11: Ph ng pháp trung bình + t kh i l ng + Ph ng pháp phân tích h s ng d ng G i CTPT trung bình c a c h n h p X Cx H x 2k ng pháp b o toàn nguyên ó k s liên k t trung bình c a h n h p X T ph n ng c a X v i Br2, ta có: k mC mX mH 24,8 1, Trong gi ng “Ph nBr2 21, g nX 0, 625 1, 25 0,5 nC 1,8mol nCO2 ng pháp phân tích h s ng d ng vi c gi i nhanh toán Hóa h c” có nêu m t k t qu r t quan tr ng là: nX nH 2O nCO2 k Áp d ng k t qu vào toán ã cho, ta d dàng có nX 0,8mol Ti p t c phân tích h s ph n ng cháy, ta có: T l Hidrocacbon : CO2 vukhacngoc@gmail.com u 1:2, tr ph n ng c a C3H6 có t l 1:3 http://my.opera.com/saobanglanhgia Sao b ng l nh giá – V Kh c Ng c 0985052510 nC3 H T l Hidrocacbon : H2O nCO2 ó ta c ng d dàng tìm 0, 2mol u 1:3, tr ph n ng c a C2H2 có t l 1:1 3nX nC2 H T 2n X nH 2O 0, 4mol c áp s nh cách làm Cách 12: Ph ng pháp trung bình + Ph ng pháp phân tích h s ng d ng b t bão hòa k + Ph G i CTPT trung bình c a c h n h p X Cx H x 2k ng pháp ó k s liên k t i s + trung bình c a h n h p X a s mol c a 24,8 gam h n h p X T ph n ng c a X v i Br2, ta có: k nBr2 0, 625 1, 25 0,5 nX Do ó, CTPT trung bình c a X Cx H x 0,5 Ta vi t l i ph n ng cháy: Cx H x T ph ng trình a 14 x 0,5 a x 0, 25 xCO2 0,5 t cháy, ta có h ph 24,8 ( x 0, 25) H 2O ng trình: x ax 1,8 a 0,8 1, a 0,8mol Ti p t c phân tích h s ph n ng cháy, ta có: T l Hidrocacbon : CO2 u 1:2, tr ph n ng c a C3H6 có t l 1:3 nC3 H T l Hidrocacbon : H2O III ó ta c ng d dàng tìm M t t p t 2n X 0, 2mol u 1:3, tr ph n ng c a C2H2 có t l 1:1 nC2 H T nCO2 3nX nH 2O 0, 4mol c áp s nh cách làm ng t t cháy hoàn toàn 11g h n h p A ch a axetilen, propilen metan thu c 12,6 gam n c M t khác, 5,6 lít h n h p ph n ng v a v i dung d ch ch a 50 gam Brom Xác nh thành ph n ph n tr m v th tích c a h n h p ban u Bi t th tích khí c o i u ki n tiêu chu n ( Bài t p 16, trang 211, sách Gi i toán Hóa h c 11, Lê Tr ng Th (ch biên)) vukhacngoc@gmail.com http://my.opera.com/saobanglanhgia Sao b ng l nh giá – V Kh c Ng c IV 0985052510 T ng k t 1, Nh ã nói trên, toán v i “Bài toán kinh i n 15 cách gi i” h n s m t b ôi siêu kinh i n d y h c v ph ng pháp gi i toán Hóa h c (^^ n u có th , xin ghi tên c a Sao b ng l nh giá kèm theo toán ó) Th c s b n thân c ng b t ng , toán ã h i t y nh ng ph ng pháp gi i toán riêng nh t c a Sao b ng l nh giá nh : ng chéo, phân tích h s ng d ng, gi i toán v i b t bão hòa, … 2, 12 cách làm trên, n u xét riêng t ng cách m t u cách làm hay nhi u ý ngh a v lý lu n t Nh ng t t ng th m t vi t ch c s gây s “nhàm”, s “ngán” cho ng i c (^^ c ng gi ng nh c n nhi u ngon lúc v y) Trong h u h t ph ng pháp ã làm trên, i l ng mà ta t p trung tìm CTPT trung bình s mol khí c a X, ó lý cách làm khác nhau, nh ng v n có nhi u i m chung (nh nh ng canh ch bi n t m t n i n c dùng) gây s “nhàm chán” 3, Tr l i v i v n ã nêu t u, “Cách làm v n ch cách làm, n u nh không c khái quát hóa lên thành m t ph ng pháp m i”, m c ích c a vi t t p trung làm rõ ý ngh a c a vi c s d ng ph ng pháp, mà t ó ta “ch ” cách, ch không nh m phô di n cách làm N u kh t khe, 12 cách làm c a toán có th thu h p v m t vài bi n i nh Vì th , mong t ây, m i nói n m t cách làm m i, ta nên phân bi t rõ v i m t ph ng pháp m i, tránh vi c gi i m t toán b ng nhi u ph ng pháp tr thành b ng nhi u cách vi c d y h c theo h ng th c s thu c hi u qu nh mong i ^^ m t n ph i ngon c t m t th c n h p lý! Chúc b n em, d y h c ngày t t h n !!!!! ********************** hi u rõ h n m t s ph ng pháp ã s d ng áp án c ng nh nâng cao t c hi u qu làm bài, m i b n em tìm c gi ng v ph ng pháp c a Sao b ng l nh giá – V Kh c Ng c t i Blog: http://360.yahoo.com/vkngoc49cns ho c http://my.opera.com/saobanglanhgia/blog/ áp án chi ti t cho thi n sinh H - C môn Hóa kh i A n m 2008 áp án chi ti t cho thi n sinh H - C môn Hóa kh i A n m 2007 ánh giá y h n ý ngh a c a ph ng pháp ghép n s Hi u úng h n v ch t l ng tính Phân tích h s ph n ng ng d ng gi i nhanh toán Hóa h c vukhacngoc@gmail.com http://my.opera.com/saobanglanhgia Sao b ng l nh giá – V Kh c Ng c Hình không gian - chuyên 0985052510 : Kho ng cách Ph ng pháp Ph ng pháp vect gi i toán hình h c không gian Khái ni m Ph ng chéo: sau n m, có m i b t bão hòa ng d ng gi i toán ng pháp ghép n s - nh ng bi n i is Bài toán kinh i n c a Hóa h c: toán cách gi i Quy t c vi t công th c C u t o theo Lewis, CTCT + D ng lai hóa + Hình h c phân t M t Hóa thi H n m 2006 Chi n thu t ch n ng u nhiên thi tr c nghi m Hóa h c Chuy n i công th c bi u di n phân t ng Phân tích h s cân b ng c a ph n ng ng d ng gi i nhanh toán hóa h c Các gi ng c a Sao b ng l nh giá – V Kh c Ng c có th in n, ph c v cho m c ích h c t p gi ng d y, nh ng c n ph i tác gi Tôn tr ng s sáng t o c a ng n ng sáng t o c a b n thân ^^ i khác c ng m t cách c s d ng, chép, c thích rõ ràng v phát tri n, nâng cao kh Liên h tác gi : V Kh c Ng c – Phòng Hóa sinh Protein – Vi n Công ngh Sinh h c Vi n Khoa h c Công ngh Vi t Nam i n tho i: 098.50.52.510 a ch l p h c: p107, K4, T p th Bách Khoa, Hà N i (ph trách l p h c: 0942.792.710 – ch H nh) vukhacngoc@gmail.com http://my.opera.com/saobanglanhgia