Sáng kiến kinh nghiệm THCS: Xây dựng nhiều cách giải cho một bài toán hóa học

Chia sẻ: Khánh Thành | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:21

Thêm vào BST

Báo xấu

27
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của sáng kiến kinh nghiệm là để góp phần nhỏ nhằm khắc phục tình trạng trên của học sinh, giúp học sinh phát huy tính sáng tạo của bản thân, đồng thời qua đó giúp giáo viên đánh giá cũng như học sinh tự đánh giá kết quả học tập của mình.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Sáng kiến kinh nghiệm THCS: Xây dựng nhiều cách giải cho một bài toán hóa học

1 PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 – Lý do chọn đề tài “Hiền tài là nguyên khí của quốc gia, nguyên khí thịnh thì thế nước mạnh mà hưng thịnh, nguyên khí suy thì thế nước yếu mà thấp hèn. Vì thế các bậc đế vương thánh minh không đời nào không coi việc giáo dục nhân tài, kén chọn kẻ sĩ, vun trồng nguyên khí quốc gia làm công việc cần thiết..." câu nói bất hủ đó của Tiến sĩ triều Lê, Thân Nhân Trung đã cho thấy từ thời xa xưa các thế hệ ông cha đã rất coi trọng nhân tài và coi những nhân tài là tương lai của đất nước. Hoá học là bộ môn khoa học tự nhiên mà học sinh đượ c tiếp cận muộn nhất, nhưng nó lại có vai trò quan trọng trong nhà trườ ng phổ thông. Môn hoá học cung cấp cho học sinh một h ệ th ống ki ến th ức ph ổ thông, cơ bản và thiết thực đầu tiên về hoá học, rèn cho học sinh óc tư duy sáng tạo và khả năng trực quan nhanh nhạy. Vì vậy giáo viên bộ môn hoá học cần hình thành ở các em một kỹ năng cơ bản, thói quen học tập và làm việc khoa học làm nền tảng để các em phát triển khả năng nhận thức và năng lực hành động. Hình thành cho các em những phẩm chất cần thi ết nh ư c ẩn th ận, kiên trì, trung thực, tỉ mỉ, chính xác, yêu thích khoa học. Học hoá học không những học sinh học lý thuyết mà còn đòi hỏi học sinh vận dụng lý thuyết được học vào giải quyết các bài tập lý thuyết, thực tiễn và thực hành thí nghiệm. Hiện nay việc giải các dạng bài tập hoá học của học sinh ở trường THCS gặp nhiều khó khăn, đặc biệt là các dạng bài tập tính toán. Đa số học sinh không tự giải quyết được các bài tập này, một số học sinh chỉ biết làm bài tập một cách máy móc mà không hiểu được bản chất. Chính vì lý do trên tôi chọn đề tài “Xây dựng nhiều cách giải cho một bài toán hóa học” làm SKKN của mình để góp phần nhỏ nhằm khắc phục tình trạng trên của học sinh, giúp học sinh phát huy tính sáng tạo của bản thân, đồng thời qua đó giúp giáo viên đánh giá cũng như học sinh tự đánh giá kết quả học tập của mình. 1.2 – Điểm mới của đề tài Ngoài việc đưa ra được nhiều cách giải cho một bài toán, đề tài còn đưa ra hệ thống bài tập tự luyện để cho giáo viên và học sinh có thể tự nghiên cứu, tự đánh giá năng lực của bản thân. 1.3 – Phạm vi và đối tượng nghiên cứu
* Đối tượng nghiên cứu: Giáo viên đang giảng dạy môn Hóa THCS. Đặc biệt là giáo viên đang giảng dạy và bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học THCS. Học sinh khá giỏi lớp 8 và lớp 9. * Phạm vi nghiên cứu: Một số bài tập tổng quát có nhiều cách giải trong chương trình hóa học THCS.
2 – PHẦN NỘI DUNG 2.1 – Thực trạng của nội dung cần nghiên cứu Nâng cao chất lượng dạy học nói chung và chất lượng dạy học Hóa học nói riêng là nhiệm vụ quan trọng nhất hiện nay của giáo viên Hóa học ở các trường phổ thông. Trong dạy học Hóa học, chúng ta có thể nâng cao chất lượng dạy học và phát triển năng lực nhận thức của học sinh bằng nhiều biện pháp và nhiều phương pháp khác nhau, mỗi phương pháp đều có những ưu điểm riêng, nên đòi hỏi giáo viên phải biết lựa chọn, phối hợp các phương pháp một cách thích hợp để chúng bổ sung cho nhau, nhằm giúp học sinh phát huy tối đa khả năng tư duy độc lập, tư duy logic và tư duy sáng tạo của mình. Trong quá trình dạy học, việc sử dụng các bài tập sẽ mang lại hiệu quả cao, học sinh tiếp thu kiến thức một cách nhanh chóng, hứng thú học tập,…Tuy nhiên, trong thực tế, việc sử dụng bài tập Hóa học để bồi dưỡng năng lực tự học và phát triển tư duy cho học sinh còn hạn chế nên hiệu quả chưa cao. Ngoài ra, quá trình tổ chức phong trào thiết kế, xây dựng các loại bài tập Hóa học, nhất là bài tập có nhiều cách giải trong tổ chuyên môn không được thường xuyên và không mang tính cập nhật. Bài tập Hóa học giúp cho học sinh phát triển năng lực nhận thức, rèn trí thông minh. Một bài tập có nhiều cách giải, ngoài cách giải thông thường, quen thuộc còn có cách giải độc đáo, thông minh, sáng tạo, ngắn gọn và chính xác. Việc đề xuất một bài tập có nhiều cách giải, yêu cầu học sinh tìm được lời giải hay, ngắn gọn, nhanh trên cơ sở các phương pháp giải toán, các qui luật chung của Hóa học cũng là một biện pháp có hiệu quả nhằm phát triển tư duy và trí thông minh cho học sinh, qua đó góp phần nâng cao chất lượng dạy và học ở trường. 2.2 – Các giải pháp 2.2.1 – Giải pháp 1: Xây dựng các cách giải khác nhau cho một bài toán Xây dựng các cách giải khác nhau của một bài toán hóa học. Tôi đã đưa ra ví dụ cụ thể về một số bài toán vô cơ và hữu cơ. Trong mỗi bài toán tôi xây dựng ít nhất 2 đến 3 cách giải. 2.2.1.1 Bài toán vô cơ
Bài 1: Hòa tan hoàn toàn 2,17 gam hỗn hợp X gồm 3 kim loại A, B, C trong dung dịch HCl dư thu được 1,68 lít khí H2 (đktc) và dung dịch Y. Cô cạn dung dịch Y thu được m gam hỗn hợp 3 muối khan ACl2, BCl2, CCl3. Tính m. Hướng dẫn: Cách 1: Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng. 1,68 Ta có: nH = = 0,075mol 2 22,4 => mH = 0,075.2 = 0,15gam 2 Phương trình hóa học: A + 2HCl ACl2 + H2 (1) mol 1 2 1 1 B + 2HCl BCl2 + H2 (2) mol 1 2 1 1 2C + 6HCl 2CCl3 + 3H2 (3) mol 1 3 1 1,5 Theo phương trình (1), (2), (3): nHCl = 2nH = 0,075.2 = 0,15mol 2 Do đó: mHCl = 0,15.36,5 = 5,475gam Theo định luật bảo toàn khối lượng: mX + mHCl = m + mH2 => m = m X + mHCl − mH2 = 2,17 + 5,475 0,15 = 7,495gam Cách 2: Phương pháp tăng giảm khối lượng 1,68 Ta có: nH = = 0,075mol 2 22,4 Phương trình hóa học: A + 2HCl ACl2 + H2 (1) mol 1 2 1 1 B + 2HCl BCl2 + H2 (2) mol 1 2 1 1 2C + 6HCl 2CCl3 + 3H2 (3) mol 1 3 1 1,5 Theo phương trình (1), (2), (3): nHCl = 2nH2 = 0,075.2 = 0,15mol nCl = nHCl = 0,15mol Nên: mCl = 0,15. 35,5 = 5,325 mol Ta thấy: mmuoái = m X + mCl = 2,17+ 5,325 = 7,495g Cách 3: Phương pháp nhóm nghiệm
1,68 Ta có: nH = = 0,075mol 2 22,4 Gọi a, b, c lần lượt là số mol A, B, C tham gia phản ứng Phương trình hóa học: A + 2HCl ACl2 + H2 (1) mol a a a B + 2HCl BCl2 + H2 (2) mol b b b 2C + 6HCl 2CCl3 + 3 H2 (3) mol c c 1,5c Theo bài ra ta có: nH2 = a + b + 1,5c = 0,075 mol ( ) (*) Ta lại có: mX = a . A + b . B + c . C = 2,17 (**) Khối lượng muối khan tạo thành: m = a.(A + 71) + b.(B + 71) + c. (C + 106,5) = a.A + 71a + b.B + 71b + c. C + 106,5c = ( a.A + b.B + c.C ) + 71 (a + b + 1,5c) (***) Thay (*), (**) vào (***) ta có : mX = 7,495 g Bài 2: Hòa tan hoàn toàn 19,2 gam hỗn hợp X gồm 2 kim loại A và B cần V lít dung dịch HCl 2M thu được 8,96 lít H2 (đktc) và dung dịch Y. Cho Y tác dụng với NaOH dư thu được m gam kết tủa gồm 2 hiđrôxit kim loại. Tính V và m (biết A, B đều có hóa trị II trong các hợp chất của bài toán này) Hướng dẫn: Cách 1: phương pháp nhóm nghiệm Gọi a, b lần lượt là số mol A, B tham gia A + 2HCl ACl2 + H2 (1) a 2a a a B + 2HCl BCl2 + H2 (2) b 2b b b ACl2 + 2NaOH A(OH)2 + 2NaCl (3) a a BCl2 + 2NaOH B(OH)2 + 2NaCl (4) b b Số mol H2 tạo thành:
8,96 nH = = 0,4mol => a + b = 0,4 (*) 2 22,4 Theo phương trình (1), (2): nHCl = 2(a + b) = 0,8 mol Do đó : V = 0,8 : 2 = 0,4 lít Ta có: mX = a . A + b . B = 19,2 Khối lượng 2 hiđrôxit kim loại là: m = a. (A + 34) + b. (B + 34) = a. A + b. B + 34 (a + b) = 19,2 + 34. 0,4 = 32,8 gam Cách 2: phương pháp áp dụng định luật bảo toàn khối lượng Gọi a, b lần lượt là số mol A, B tham gia A + 2HCl ACl2 + H2 (1) a 2a a a B + 2HCl BCl2 + H2 (2) b 2b b b ACl2 + 2NaOH A(OH)2 + 2NaCl (3) a a BCl2 + 2NaOH B(OH)2 + 2NaCl (4) b b Số mol H2 tạo thành: 8,96 nH = = 0,4mol => a + b = 0,4 => mH = 0,4.2 = 0,8gam 2 22,4 2 0,8 Theo phương trình (1) và (2) ta có: nHCl = 2.nH = 0,4.2 = 0,8mol � V = = 0,4 (lít) 2 2 mHCl = 0,8.36,5 = 29,2gam Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có: mhhX + mHCl = mY + mH 2 mY = mhhX + mHCl − mH = 19,2 + 29,2 − 0,8 = 47,6gam 2 mY = mACl + mBCl = (A + 71).a+(B+ 71).b = 47,6gam 2 2 A.a + B.b + 71a + 71b = 47,6 A.a + B.b = 47,6 – (71a + 71b) (*) Khối lượng 2 hiđrôxit kim loại là: m = a. (A + 34) + b. (B + 34)
= a. A + b. B + 34 (a + b) (**) Thay (*) vào **) ta có: m = 47,6 – (71a + 71b) + 34a + 34b = 47,6 – 37(a + b) = 47,6 – 37.0,4 = 32,8gam. Cách 3: phương pháp tăng giảm khối lượng Gọi a, b lần lượt là số mol A, B tham gia A + 2HCl ACl2 + H2 (1) a 2a a a B + 2HCl BCl2 + H2 (2) b 2b b b ACl2 + 2NaOH A(OH)2 + 2NaCl (3) a a BCl2 + 2NaOH B(OH)2 + 2NaCl (4) b b Số mol H2 tạo thành: 8,96 nH = = 0,4mol => nHCl = 2.nH2 = 0,4.2 = 0,8(mol ) 2 22,4 Trong HCl: nCl = nHCl = 0,8 (mol) Nên: mCl = 0,8 . 35,5 = 28,4(g) Ta thấy: mmuối = mX + mCl = 19,2 + 28,4 = 47,6 (g) mY = m ACl + mBCl = (A + 71).a+ (B+ 71).b = 47,6gam 2 2 A.a + B.b + 71a + 71b = 47,6 A.a + B.b = 47,6 – (71a + 71b) (*) Khối lượng 2 hiđrôxit kim loại là: m = a. (A + 34) + b. (B + 34) = a. A + b. B + 34 (a + b) (**) Thay (*) vào (**) ta có: m = 47,6 – (71a + 71b) + 34a + 34b = 47,6 – 37(a + b) = 47,6 – 37.0,4 = 32,8gam. Bài 3: Khử hoàn toàn 27,6 gam hỗn hợp Fe 2O3 và Fe3O4 ở nhiệt độ cao thì cần dùng hết 11,2 lít CO ở đktc. Hãy tính thành phần phần trăm theo khối lượng mỗi oxít sắt trong hỗn hợp ban đầu. Hướng dẫn: Cách 1:
11,2 Ta có: nCO= = 0,5mol 22,4 Gọi a là số mol Fe2O3 và b là số mol Fe3O4 Phản ứng: Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 (1) mol a 3a Fe3O4 + 4CO 3Fe + 4CO2 (2) mol b 4b Theo bài ra ta có hệ phương trình: nCO = 3a + 4b 3a + 4b = 0,5 moxit = mFe2O3 + mFe3O4 160a + 232b = 27,6 Giải hệ ta được a = 0,1; b = 0,05 � nFe2O3 = 0,1(mol)� mFe2O3 = 0,1.160 = 16g 16 Vậy %mFe2O3 = .100% = 57,97% 27,6 %mFe3O4 =100%− %mFe2O3 = 42,03% Cách 2: 11,2 Ta có: nCO = = 0,5mol 22,4 Phản ứng: Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 (1) a mol a 3 Fe3O4 + 4CO 3Fe + 4CO2 (2) 0,5 − a mol 0,5 a 4 Gọi số mol CO dùng ở phản ứng (1) là a => (0,5 – a ) là số mol CO dùng ở phản ứng (2). moxit = mFe O + mFe O = 27,6 (gam) 2 3 3 4 a 160. + 58.(0,5 a) = 27,6 => a = 0,3 3 0,3 Từ (1) => nFe O = = 0,1( mol ) 2 3 3 0,5− 0,3 Từ (2) => nFe O = 3 4 4 ( = 0,05 mol ) 0,1.160 %mFe2O3 = .100% = 57,97% 27,6 %mFe3O4 =100%− %mFe2O3 = 42,03% Cách 3: Gọi khối lượng của Fe2O3 trong hỗn hợp đầu là: a gam.
a nFe2O3 = mol . 160 27,6 − a Do đó (27,6 – a)g là khối lượng của Fe3O4 nFe3O4 = mol . 232 11,2 Ta có: nCO = = 0,5 ( mol ) . 22,4 Phương trình phản ứng: 0 Fe2O3 + 3CO t 2 Fe + 3CO2 (1) a 3a mol 160 160 0 Fe3O4 + 4CO t 3Fe + 4CO2 (2) 27,6 − a 27,6 − a mol 232 58 Từ (1) và (2) nCO = nCO /( 1) + nCO / ( 2) 3a ( 27,6 − a ) � 0,5 = + � 4640 = 174a + 4416 −160a 160 58 � 224 = 14a � a = 16 = mFe2O3 . 16 Vậy %mFe2O3 = .100 = 59,97% . 27,6 � %mFe3O4 = 100% − 59,97% = 42,03% 2.2.1.2. Bài toán hữu cơ Bài 4: Đốt cháy hoàn toàn 3 gam hợp chất Y chứa các nguyên tố C, H, O thu được 2,24 lít CO2 (đktc) và 1,8 gam nước. Biết 1 gam chất Y chiếm thể tích 0,3733 lít (đktc). Xác định công thức phân tử hợp chất Y. Hướng dẫn: 1 22,4 = = 60 ( g / mol ) Ta có My = 0,3733 0,3733 22,4 2,24 Cách 1: Khối lượng cacbon trong (Y): mc = nCO2 . 12 = .12 = 1,2 ( gam ) . 22,4 1,8 Khối lượng H trong (Y): mH = nH 2O .2 = .2 = 0,2 ( gam ) . 18 Khối lượng O trong (Y): mO = 3 – (mc + mH) = 3 – (1,2 + 0,2) = 1,6 (gam). Gọi công thức tổng quát của Y là: CxHyOz. m m m 1,2 0,2 1,6 Lập tỉ lệ: x : y : z = C : H : O = : : = 1: 2:1 12 1 16 12 1 16 Công thức nguyên của (Y): (CH2O)n. Mà My = 60 30n = 60 n = 2. Vậy công thức phân tử của (Y) là: C2H4O2.
2,24 1,2.60 Cách 2: mC = .12 = 1,2 ( gam ) Số nguyên tử C = =2. 22,4 3.12 1,8 0,2.60 mH = .2 = 0,2 ( gam ) Số nguyên tử H = = 4. 18 3.1 1,6.60 mO = 1,6 gam Số nguyên tử O = =2. 3.16 Vậy công thức phân tử của (Y) là: C2H4O2. Cách 3: Viết phản ứng: Vì Y cháy sinh ra CO2 và H2O Y chứa C, H và có thể có O. Gọi công thức tổng quát của (Y): CxHyOz (z có thể bằng 0). Phản ứng: � y z� t0 y Cx H y Oz + �x + − �O2 xCO2 + H 2O (1) � 4 2� 2 mol 0,05 0,05x 0,025y 3 Ta có: nY = = 0,05 ( mol ) . 60 2,24 Từ (1) nCO2 = 0,005 x = � x = 2 và nH O = 0,025 y = 1,8 � y = 4 . 22,4 2 18 60 − 24 − 2 Mà My = 12x + y + 16z = 60 z = =2. 16 Vậy công thức phân tử của (Y) là: C2H4O2. Bài 5: Đốt cháy 3 gam một hợp chất hữu cơ A thu được 6,6 gam CO 2 và 3,6 gam H2O. a) Xác định công thức của A, biết khối lượng phân tử của A là 60 đvC. b) Viết công thức cấu tạo có thể có của A. Hướng dẫn: mCO2 và mH 2O tìm được mC và mH ; dựa vào dịnh luật bảo toàn khối lượng sẽ suy ra trong A có nguyên tố Oxi hay không (vì đốt A CO2 + H2O nên trong A có thể có oxi). Cách 1: nC = nCO2 = 6,6 : 44 = 0,15 (mol). mC = 0,15 . 12 = 1,8 (g). nH = 2nH 2O = 2 . 3,6 : 18 = 0,4 (mol) mH = 0,4(g) Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có: mA = mC + mH + mO mO = 3 – 1,8 – 0,4 = 0,8 (g) Công thức phân tử của A : CxHyOz. 12 x y 16 z 60 = = = mC mH mO 3
12 x y 16 z 60 = = = 1,8 0,4 0,8 3 Giải phương trình trên ta được x = 3 ; y = 8 ; z = 1 Công thức phân tử của A là : C3H8O Cách 2: Lập tỉ lệ : x : y : z = mC mH mO 1,8 0,4 0,8 : : = : : = 0,15: 0,4: 0,05 = 3:8:1 12 1 16 12 1 16 Công thức đơn giản nhất của A là : (C3H8O)n Mặt khác ta có : Phân tử khối của A là 60 đvC nên n = 1 thỏa mãn. Vậy công thức phân tử của A là C3H8O Cách 3: Đốt 3 gam A tạo ra 6,6 g CO2 và 3,6 gam nước. Nếu đốt cháy 1mol (60g) A tạo ra x g CO2 và y gam H2O. 60.6,6 x= = 132g => nCO 132: 44 = 3mol 3 2 60.3,6 y= = 72g => nH O = 72:18 = 4mol 3 2 nH = 2nH O = 4.2 = 8mol 2 Vậy trong 1 mol A có 3 mol C, 8 mol H Công thức phân tử của A là : C3H8Oz 3.12 + 8 + 16.z = 60 => z = 1 2.2.1.3 Nhận xét Việc xây dựng các cách giải khác nhau của một bài toán Hóa học đều phải dựa trên nền tảng chung là học sinh phải nắm vững kiến thức Hóa học, các kỹ năng biến đổi toán học. Đặc biệt là phải nắm vững các phương pháp giải toán Hóa học, nhất là các phương pháp giải nhanh như áp dụng các định luật bảo toàn: bảo toàn nguyên tố hóa học, bảo toàn khối lượng,… Tác dụng quan trọng nhất của việc giải bài toán bằng nhiều cách là giúp học sinh phát triển tư duy, tăng cường tính tự học, tìm tòi nghiên cứu và sáng tao; giúp học sinh yêu thích môn học hơn, tạo cơ sở vững chắc cho sự thành công về sau. 2.2.2 – Giải pháp 2: Giới thiệu một số bài toán có nhiều cách giải Giới thiệu một số bài toán vô cơ và hữu cơ có nhiều cách giải để giáo viên sử dụng vào quá trình dạy học ở các khối lớp 8 và 9. Chúng tôi đã đưa ra một số
bài toán vô cơ và hữu cơ gồm các dạng bài tập cơ bản, trọng tâm, thường gặp bao quát cả chương trình phổ thông và có đáp số của từng bài toán. Bài 1: Cho một luồng CO đi qua ống sứ đựng 0,04 mol hỗn hợp A gồm FeO và Fe2O3 đốt nóng. Sau khi kết thúc thí nghiệm thu được B gồm 4 chất nặng 4,784 gam. Khí đi ra khỏi ống sứ cho hấp thụ vào dung dịch Ba(OH)2 dư thì thu được 9,062 gam kết tủa. Tính phần trăm khối lượng Fe2O3 trong hỗn hợp A? Đáp số: 86,96 g Bài 2: Tiến hành thực hiện phản ứng nhiệt nhôm hoàn toàn 96,6 gam hỗn hợp (Al và một oxit sắt) ở điều kiện không có không khí thu được hỗn hợp rắn X. Hòa tan hoàn toàn X trong dung dịch NaOH dư thu được 6,72 lít thoát ra và 50,4 gam rắn không tan. Xác định công thức của oxit trên? Đáp số: Fe3O4 Bài 3: Để khử hoàn toàn 3,04 gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe 3O4, Fe2O3 cần 0,05 mol H2. Mặt khác hòa tan hoàn toàn 3,04 gam hỗn hợp X trong dung dịch H 2SO4 đặc thu được thể tích khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất) ở điều kiện tiêu chuẩn bao nhiêu lít? Đáp số: 2,24 lít Bài 4: Cho m gam hỗn hợp gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4 tác dụng với dung dịch HCl (dư). Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, được dung dịch Y. Cô cạn Y thu được 7,62 gam FeCl2 và 9,75 gam FeCl3. Tính giá trị của m? Đáp số: 9,12 g Bài 5: Nung m gam bột Cu trong oxi thu được 24,8 gam hỗn hợp chất rắn X gồm Cu, CuO, Cu2O. Hoà tan hoàn toàn X bằng H2SO4 đặc, nóng thu được 4,48 lít (đktc) khí SO2 duy nhất. Tính giá trị m? Đáp số: 22,4 g Bài 6: Cho 8,3 gam hỗn hợp X gồm Al, Fe (nAl = nFe) vào 100 ml dung dịch Y gồm Cu(NO3)2 và AgNO3. Sau khi phản ứng kết thúc thu được chất rắn A gồm 3 kim loại. Hòa tan hoàn toàn chất rắn A vào dung dịch HCl dư thấy có 1,12 lít khí thoát ra (đktc) và còn lại 28 gam chất rắn không tan B. Tính nồng độ C M của Cu(NO3)2 và của AgNO3? Đáp số: 2M và 1M Bài 7: Hòa tan hoàn toàn 10,44 gam một oxit sắt bằng dung dịch H 2SO4 đặc, nóng thu được dung dịch X và 1,624 lít khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Cô cạn dung dịch X, thu được m gam muối sunfat khan. Tính giá trị của m?
Đáp số: 29,0 g Bài 8: Hòa tan hoàn toàn 2,44 gam hỗn hợp bột X gồm FexOy và Cu bằng dung dịch H2SO4 đặc nóng (dư). Sau phản ứng thu được 0,504 lít khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) và dung dịch chứa 6,6 gam hỗn hợp muối sunfat. Tính phần trăm khối lượng của Cu trong X? Đáp số: 26,23% Bài 9: Hòa tan hết m gam hỗn hợp X gồm Cu và 2 oxit sắt cần vừa đủ 500ml dung dịch HCl 1,2M. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 38,74 gam hỗn hợp hai muối khan. Tính giá trị m? Đáp số: 22,24 g Bài 10: Hỗn hợp gồm hiđrocacbon X và oxi có tỉ lệ số mol tương ứng là 1:10. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp trên thu được hỗn hợp khí Y. Cho Y qua dung dịch H 2SO4 đặc, thu được hỗn hợp khí Z có tỉ khối đối với hiđro bằng 19. Xác định công thức phân tử của X? Đáp số: C4H8 Bài 11: Hỗn hợp khí A ở điều kiện tiêu chuẩn gồm hai olefin. Để đốt cháy 7 thể tích A cần 31 thể tích O2 (đktc). Biết olefin chứa nhiều cacbon chiếm khoảng 40% – 50% thể tích hỗn hợp A. Xác định công thức phân tử của hai Olefin? Đáp số: C2H4 và C4H8 Bài 12: Cho m gam một ancol no, đơn chức X qua bình đựng CuO (dư), nung nóng. Sau khi phản ứng hoàn toàn, khối lượng chất rắn trong bình giảm 0,32 gam. Hỗn hợp hơi thu được có tỉ khối đối với hiđro là 15,5. Tính giá trị của m? Đáp số: 0,92 g Bài 13: Hỗn hợp khí X gồm H2 và C2H4 có tỉ khối so với He là 3,75. Dẫn X qua Ni nung nóng, thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với He là 5. Tính hiệu suất của phản ứng hiđro hoá? Đáp số: 50,0% Bài 14: Cho dung dịch axit axetic có nồng độ x% tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH 10% thì thu được dung dịch muối có nồng độ 10,25%. Tính giá trị của x? Đáp số: 15,0% Bài 15: Đốt cháy 1 lít hơi hiđrocacbon với một thể tích không khí (lượng dư). Hỗn hợp khí thu được sau khi hơi H2O ngưng tụ có thể tích là 18,5 lít, cho qua dung dịch KOH dư còn 16,5 lít, cho hỗn hợp khí đi qua ống đựng photpho dư thì còn lại 16
lít. Xác định CTPT của hợp chất trên biết các thể tích khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất và O2 chiếm 1/5 không khí, còn lại là N2. Đáp số: C2H6 Bài 16: Cho 0,5 lít hỗn hợp gồm hiđrocacbon và khí cacbonic vào 2,5 lít oxi (lấy dư) rồi đốt. Thể tích của hỗn hợp thu được sau khi đốt là 3,4 lít. Cho hỗn hợp qua thiết bị làm lạnh, thể tích hỗn hợp khí còn lại 1,8 lít và cho lội qua dung dịch KOH chỉ còn 0,5 lít khí. Thể tích các khí được đo trong cùng điều kiện. Xác định công thức phân tử hiđrocacbon trên? Đáp số: C3H8 Bài 17: Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm CH 4, C3H6 và C4H10 thu được 4,4 gam CO2 và 2,52 gam H2O. Tính m? Đáp số: 1,48 g Bài 18: Cho hỗn hợp khí X gồm CH3CHO và H2 đi qua ống sứ đựng bột Ni nung nóng. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp khí Y gồm hai chất. Đốt cháy hết hết Y thu được 11,7 gam H2O và 7,84 lít CO2 (đktc). Tính phần trăm theo thể tích của H2 trong X? Đáp số: 63,16% Bài 19: Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol một axit cacboxylic đơn chức cần vừa đủ V lít O2(đktc), thu được 0,3 mol CO2 và 0,2 mol H2O. Tính giá trị của V? Đáp số: 6,72 lít Bài 20: Cho 224,00 lít metan (đktc) qua hồ quang được V lít hỗn hợp A (đktc) chứa 12% C2H2 ; 10% CH4 ; 78% H2 (về thể tích). Giả sử chỉ xảy ra 2 phản ứng: 2CH4 C2H2 + 3H2 (1) CH4 C + 2 H2 (2) Tính giá trị của V? Đáp số: 502,18% Bài 21: Đốt cháy hoàn toàn một thể tích khí thiên nhiên gồm metan, etan, propan bằng oxi không khí (trong không khí, oxi chiếm 20% thể tích), thu được 7,84 lít khí CO2 (đktc) và 9,9 gam nước. Tính thể tích không khí (ở đktc) nhỏ nhất cần dùng để đốt cháy hoàn toàn lượng khí thiên nhiên trên? Đáp số: 78,4 lít Bài 22: Đốt cháy hoàn toàn một hợp chất hữu cơ X (C, H, N) bằng lượng không khí vừa đủ (gồm 1/5 thể tích O2, còn lại là N2) được khí CO2 , H2O và N2. Cho toàn bộ sản phẩm cháy qua bình đựng dung dịch Ba(OH) 2 dư thấy có 39,4 gam kết tủa,
khối lượng dung dịch giảm đi 24,3 gam. Khí thoát ra khỏi bình có thể tích 34,72 lít (đktc). Biết dX/O2
Đáp số: C4H10 Bài 31: Đun nóng hỗn hợp khí X gồm 0,02 mol C2H2 và 0,03 mol H2 trong một bình kín (xúc tác Ni), thu được hỗn hợp khí Y. Cho Y lội từ từ vào bình nước brom (dư), sau khi kết thúc các phản ứng, khối lượng bình tăng m gam và có 280 ml hỗn hợp khí Z (đktc) thoát ra. Tỉ khối của Z so với H2 là 10,08. Tính giá trị của m? Đáp số: 0,328 g Bài 32: Hỗn hợp khí X gồm 0,3 mol H2 và 0,1 mol vinylaxetilen. Nung X một thời gian với xúc tác Ni thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với không khí là 1. Nếu cho toàn bộ Y sục từ từ vào dung dịch brom (dư) thì có m gam brom tham gia phản ứng. Tính giá trị của m? Đáp số: 16,0 g Bài 33: Hỗn hợp A gồm C3H6, C3H4, C3H8. Tỉ khối hơi của A so với H2 bằng 21,2. Đốt cháy hoàn toàn 4,48 lít (đktc) hỗn hợp A rồi cho sản phẩm cháy vào dung dịch Ca(OH)2 dư. Tính khối lượng dung dịch sau phản ứng? Đáp số: giảm 22,08 g Bài 34: Cho hỗn hợp khí X gồm HCHO và H2 đi qua ống sứ đựng bột Ni nung nóng. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được hỗn hợp Y gồm hai chất hữu cơ. Đốt cháy hết Y thì thu được 11,7 gam H2O và 7,84 lít khí CO2 (ở đktc). Tính phần trăm theo thể tích của H2 trong X? Đáp số: 46,15% Bài 35: Hiđro hoá hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm hai anđehit no, đơn chức, mạch hở, kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng thu được (m + 1) gam hỗn hợp hai ancol. Mặt khác, khi đốt cháy hoàn toàn cũng m gam X thì cần vừa đủ 17,92 lít khí O2 (ở đktc). Tính giá trị của m là? Đáp số: 17,8% Bài 36: Trung hoà 5,48 gam hỗn hợp gồm axit axetic, phenol và axit benzoic, cần dùng 600 ml dung dịch NaOH 0,1M. Cô cạn dung dịch sau phản ứng, thu được hỗn hợp chất rắn khan có khối lượng bao nhiêu gam. Đáp số: 6,8g Bài 37: Craking 40 lít nbutan thu được 56 lít hỗn hợp A gồm H 2, CH4, C2H4, C2H6, C3H6, C4H8 và một phần nbutan chưa bị craking (các thể tích khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất). Giả sử chỉ có các phản ứng tạo ra các sản phẩm trên. Tính hiệu suất phản ứng tạo ra hỗn hợp A ? Đáp số: 40,0%
2.3. Sử dụng bài tập có nhiều cách giải trong dạy học hóa học ở trường thcs. Sử dụng bài tập Hóa học có nhiều cách giải là cách tốt nhất để rèn năng lực tư duy sáng tạo cho học sinh. Qua thực tiễn giảng dạy, dưới đây tôi đề xuất một số phương pháp sử dụng kiểu bài tập này trong dạy học Hóa học. 2.3.1. Sử dụng bài tập Hóa học có nhiều cách giải trong các tiết luyện tập, ôn tập cuối chương Hoạt động của Giáo viên Hoạt động của Học sinh Cho đề bài tập, từ 2 đến 5 bài có nội Tiến hành thảo luận nhóm, đưa ra các dung kiến thức liên quan đến tiết luyện cách giải khác nhau; nhóm trưởng tập tập, ôn tập. hợp và thống nhất chọn các cách hay Chia nhóm học sinh: một lớp học chia để trình bày. thành 4 nhóm, trong đó có sự cân đối Các nhóm cử đại diện trình bày các đều giữa các nhóm về số lượng học cách giải theo bài toán đã giao, trả lời sinh giỏi, khá, trung bình và yếu; chọn các câu hỏi thắc mắc của các bạn một học sinh giỏi có khả năng tổ chức nhóm khác và của giáo viên hoạt động nhóm tốt làm nhóm trưởng. Ghi lại cách giải hay và ngắn gọn Phân công công việc về nhà cho từng nhất. nhóm: giao mỗi nhóm 1 bài tập, yêu cầu nhóm thảo luận và đưa ra các cách giải khác nhau, ít nhất là 3 cách giải. Tổ chức cho học sinh trình bày trên lớp, nhận xét và đánh giá điểm * Ví dụ minh họa: Dạy tiết 34 chương trình lớp 8: Bài luyện tập 4 Hoạt động của Giáo viên Hoạt động của Học sinh Gv: Hệ thống hóa kiến thức và một số Hs: Nhắc lại các kiến thức về giải bài lưu ý khi giải bài toán tính theo công toán tính theo công thức hóa học. thức hóa học. theo hướng dẫn của giáo viên Gv: Hướng dẫn học sinh giải các bài Hs: Sửa bài tập trong sách giáo khoa tập trong sách giáo khoa Hs: thảo luận nhóm đưa ra các cách Gv cho bài tập: Hãy tìm công thức hóa giải học của một hợp chất có thành phần Cách 1: Áp dụng công thức tính thành theo khối lượng là: 36,8% Fe; 21,0% S phần % nguyên tố rồi suy ra x, y, z. và 42,4% O. Biết khối lượng mol của Cách 2: Lập tỉ lệ
Cách 3: Xét 100g chất hợp chất bằng 152g/mol. Hs: Hoạt động nhóm. Gv: Chia lớp học thành 4 nhóm, yêu cầu các nhóm thảo luận và đưa ra các phương pháp giải bài toán này Hs: Trình bày bài giải tối ưu nhât. Gv: yêu cầu học sinh trình bày cách giải Đáp số: Công thức phân tử của hợp tối ưu nhất chất là: FeSO4 Nhận xét: Sử dụng bài tập Hóa học nhiều cách giải trong các tiết học trên không những giúp học sinh củng cố kiến thức, rèn luyện kỹ năng giải toán Hóa học mà còn góp phần rèn luyện một số kỹ năng mềm cho học sinh như kỹ năng tư duy độc lập, kỹ năng hoạt động nhóm, kỹ năng trình bày, thuyết trình một vấn đề,… Qua thực tế giảng dạy cho thấy, các tiết học sử dụng bài tập nhiều cách giúp có không khí học tập sôi nổi, tập trung hơn và chất lượng đạt cao hơn. Sử dụng Bài tập Hóa học có nhiều cách giải trong các tiết luyện tập, ôn tập cuối chương. Giáo viên cho đề bài tập, từ 2 đến 5 bài có nội dung kiến thức liên quan đến tiết luyện tập, ôn tập. Chia nhóm học sinh: một lớp học chia thành 4 nhóm, trong đó có sự cân đối đều giữa các nhóm về số lượng học sinh giỏi, khá, trung bình và yếu chọn một học sinh giỏi có khả năng tổ chức hoạt động nhóm tốt làm nhóm trưởng; phân công công việc về nhà cho từng nhóm: giao mỗi nhóm 1 bài tập, yêu cầu nhóm thảo luận và đưa ra các cách giải khác nhau, ít nhất là 3 cách giải; tổ chức cho học sinh trình bày trên lớp, nhận xét và đánh giá điểm. 2.3.2. Sử dụng Bài tập Hóa học có nhiều cách giải trong việc kiểm tra và đánh giá Có thể sử dụng loại bài tập này trong việc kiểm tra miệng và kiểm tra viết một tiết. Khi kiểm tra miệng, giáo viên yêu cầu học sinh giải một bài tập nào đó, sau khi hoàn thành giáo viên có thể đặt thêm câu hỏi: Bài này còn có cách giải nào khác không? Qua đó giúp giáo viên đánh giá được mức độ nắm vững kiến thức và khả năng tư duy của học sinh, tránh tình trạng đánh giá sai lệch do học sinh học thuộc một bài giải rồi lên bảng chép lại một cách máy móc. Đối với bài kiểm tra viết một tiết, giáo viên có thể yêu cầu học sinh trình bày việc giải bài toán ít nhất 2 cách khác nhau. Đối với học sinh xuất sắc, khi làm bài kiểm tra thường làm bài xong sớm hơn nên sử dụng yêu cầu này bắt buộc học sinh phải tiếp tục tư duy và làm bài, hạn chế được sự không nghiêm túc trong
kiểm tra như chỉ bài cho bạn bên cạnh. Qua đó giúp giáo viên đánh giá kết quả học tập của học sinh chính xác và toàn diện hơn. * Ví dụ minh họa: Tiết 70: Kiểm tra học kì II Hóa 8 Đề kiểm tra: Phần tự luận: B. TỰ LUẬN Bài 1: Cho 2,7 g Al phản ứng với 3,2 g S. Cho dd HCl d ư vào sản phẩm thu được. Tính thể tích khí thoát ra sau phản ứng. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Bài 2: Trộn 60 gam dung dịch NaOH 20% với 40gam dung dịch NaOH 15%, thu được dung dịch có nồng độ % là bao nhiêu? Đáp án: II. Tự luận: Câu Nội dung Điểm 1 (2,0đ) n(Al) = 0,1 mol; n(S) = 0,1 mol 2 0,1 0,5 pt: 2Al + 3S  Al2S3 => n (Al dư) = 0,1 − 0,1. mol và n(Al2S3) = mol 3 3 0,5 theo pt: 2Al + 6HCl  2AlCl3 + 3H2 Al2S3 + HCl  2AlCl3 + 3H2S 0,5 => n (hh khí) = (0,05 + 0,1).22,4 = 3,36 lit 0,5 2 Cách 1: Phương pháp đại số: (3,0đ) 60.20 40.15 Ta có: mct1 = = 12g ; mct2 = = 6g 100 100 0,5 đ Khối lượng chất tan trong dung dịch sau khi trộn là: mct3 = mct2 + mct1 = 12 + 6 = 18 g 18 %C3 = = 18% 100 1,0 đ Cách 2: Áp dụng sơ đồ đường chéo: Gọi C là nồng độ % của dung dịch sau khi trộn. 0,5 đ 60g dung dịch NaOH 20% C15 C 40g dung dịch NaOH 15% 20 C 60 C − 15 => = 40 20 − C 0,5 đ => C= 18%
0,5 đ Nhận xét: Với bài toán nhiều cách giải như trên ta có thể đánh giá được mức độ học sinh. Học sinh trung bình có thể giải được cách 1, học sinh khá có thể giải được cách 2 hoặc cách khác, học sinh giỏi có thể giải được nhiều cách. Vì vậy kết quả điểm bài kiểm tra sẽ đánh giá đúng năng lực của học sinh, có độ tin cậy cao.