Phân dạng các loại bài toán hoá học trong giản dạy hóa học ở THCS

Phần I : ĐẶT VẤN ĐỀ I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Sự nghiệp xây dựng XHCN ở nước ta đang phát triển với tốc độ ngày càng cao, với qui mô ngày càng lớn và đang được tiến hành trong điều kiện cách mạng khoa học kỹ thuật phát triển như vũ bão nó tác động một cách toàn diện lên mọi đối tượng, thúc đẩy sự tiến bộ của xã hội. Một trong những trọng tâm của sự phát triển đất nước là đổi mới nền giáo dục, phương hướng giáo dục của đảng, Nhà nước và của ngành giáo dục & đào tạo trong thời gian trước mắt cũng như lâu dài là đào tạo những con người " Lao động, tự chủ, sáng tạo" có năng lực thích ứng với nền kinh tế thị trường, có năng lực giải quyết được những vấn đề thường gặp, tìm được việc làm, biết lập nghiệp và cải thiện đời sống một ngày tốt hơn. Để bồi dưỡng cho học sinh năng lực sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề, lý luận dạy học hiện đại khẳng định: Cần phải đưa học sinh vào vị trí chủ thể hoạt động nhận thức, học trong hoạt động. Học sinh bằng họat động tự lực, tích cực của mình mà chiếm lĩnh kiến thức . Quá trình này được lặp đi lặp lại nhiều lần sẽ góp phần hình thành và phát triển cho học sinh năng lực tư duy sáng tạo. Tăng cường tính tích cực phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh trong quá trình học tập là một yêu cầu rất cần thiết, đòi hỏi người học tích cực, tự lực tham gia sáng tạo trong quá trình nhận thức. Bộ môn Hoá học ở phổ thông có mục đích trang bị cho học sinh hệ thống kiến thức cơ bản, bao gồm các kiến thức về cấu tạo chất, phân loại chất và tính chất của chúng. Việc nắm vững các kiến thức cơ bản góp phần nâng cao chất lượng đào tạo ở bậc phổ thông, chuẩn bị cho học sinh tham gia các hoạt đông sản xuất và các hoạt động sau này. Để đạt được mục đích trên, ngoài hệ thống kiến thức về lý thuyết thì hệ thống bài tập Hoá học giữ một vị trí và vai trò rất quan trọng trong việc dạy và học Hoá học ở trường phổ thông nói chung, đặc biệt là ở lớp 8 trường THCS nói riêng. Bài tập Hoá học giúp người giáo viên kiểm tra đánh giá kết quả học tập của học sinh, Từ đó phân loại học sinh để có kế hoạch sát với đối tượng. Qua nghiên cứu bài tập Hoá học bản thân tôi thấy rõ nhiệm vụ của mình trong giảng dạy cũng như trong việc giáo dục học sinh. Người giáo viên dạy Hoá học muốn nắm vững chương trình Hoá học phổ thông, thì ngoài việc nắm vững nội dung chương trình, phương giảng dạy còn cần nắm vững các bài tập Hoá học của từng chương, hệ thống các bài tập cơ bản nhất và cách giải tổng quát cho từng dạng bài tập, biết sử dụng bài tập phù hợp với từng công việc: Luyện tập, kiểm tra , nghiên cứu... nhằm đánh giá trình độ nắm vững kiến thức của học sinh. Từ đó cần phải sử dụng bài tập ở các mức khác nhau cho từng đối tượng học sinh khác nhau: Giỏi, Khá , TB, Yếu. Bài tập Hoá học rất đa dạng phong phú song với những nhận thức trên, là một giáo viên giảng dạy tại địa bàn Huyện Tiên Lữ cụ thể là trường THCS Tiên Lữ . Tôi thấy chất lượng đối tượng học sinh ở đây chưa đồng đều, một số học sinh vận dụng kiến thức để giải bài toán Hoá học chưa được thành thạo. Vì vậy muốn nâng cao chất lượng người giáo viên cần suy nghĩ tìm ra phương pháp giảng dạy, Phân loại các dạng bài tập Hoá học phù hợp với đặc điểm của học sinh, nhằm phát triển năng lực tư duy, sáng tạo và gây hứng thú học tập cho các em. Từ những vấn đề trên, với mong muốn góp phần nhỏ bé của mình vào việc tìm tòi phương pháp dạy học thích hợp với những điều kiện hiện có của học sinh, nhằm phát triển tư duy của học sinh THCS giúp các em tự lực hoạt động tìm tòi chiếm lĩnh tri thức, tạo tiền đề quan trọng cho việc phát triển tư duy của các em ở các cấp học cao hơn góp phần thực hiện mục tiêu giáo dục đào tạo của huyện . Nên tôi đã chọn đề tài: " Phân dạng bài toán Hoá học lớp 8 ở chương trình THCS". II. NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI: 1, Nêu lên được cơ sở lý luận của việc phân dạng các bài toán Hoá học trong quá trình dạy và học 2, Tiến hành điều tra tình hình nắm vững kiến thức cơ bản của học sinh 8 ở trường THCS . 3, Hệ thống bài toán Hoá học theo từng dạng. 4, Bước đầu sử dụng việc phân loại các dạng bài toán Hoá học, nhằm giúp cho học sinh lĩnh hội các kiến thức một cách vững chắc và rèn luyện tính độc lập hành động và trí thông minh của học sinh. III. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU: Học sinh khối 8 ở trường THCS Tiên Lữ IV MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI: Phân dạng các bài toán Hoá học nhằm nâng cao chất lượng học tập môn hoá học của học sinh lớp 8 THCS V. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC: Việc phân dạng các bài toán Hoá học sẽ đạt được hiệu quả cao và sẽ là tiền đề cho việc phát triển năng lực trí tuệ của học sinh ở cấp học cao hơn khi giáo viên sử sụng linh hoạt và hợp lý hệ thống các dạng bài tập hoá học theo mức độ của trình độ tư duy của học sinh phù hợp với đối tượng học sinh lớp 8 THCS VI. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Trong đề tài này tôi đã vận dụng các phương pháp nghiên cứu khoa học như: Phân tích lý thuyết, điều tra cơ bản, tổng kết kinh nghiệm sư phạm và sử dụng một số phương pháp thống kê toán học trong việc phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm v.v.. . Tham khảo các tài liệu đã được biên soạn và phân tích hệ thống các dạng bài toán hoá học theo nội dung đã đề ra. Trên cơ sở đó tôi đã trình bày các dạng bài toán hoá học đã sưu tầm và nghiên cứu để nâng cao khả năng, trí tuệ của học sinh. VII. BÀI TOÁN HOÁ HỌC VÀ VAI TRÒ CỦA NÓ TRONG VIỆC PHÁT TRIỂN TƯ DUY CỦA HỌC SINH Một số học sinh có tư duy hoá học phát triển là năng lực quan sát tốt, có trí nhớ lô-gíc, nhạy bén, có óc tưởng tượng linh hoạt phong phú, ứng đối sắc xảo với các vấn đề của hoá học và làm việc có phương pháp. Bài toán hoá học được xếp trong giảng dạy là một trong hệ thống các phương pháp quan trọng nhất, để nâng cao chất lượng giảng dạy và nó có những tác dụng rất to lớn. Bài toán hoá học có tác dụng làm cho học sinh hiểu sâu sắc các khái niệm đã học. Học sinh có thể học thuộc lòng các định nghĩa của khái niệm nhưng nếu không thông qua việc giải bài tập, học sinh chưa thể nào nắm vững được cái mà học sinh đã thuộc. Bài toán hoá học mở rộng sự hiểu biết một cách sinh động, phong phú và không làm nặng nề khối lượng kiến thức của học sinh. Bài toán hoá học có tác dụng củng cố kiến thức cũ một cách thường xuyên và hệ thống hoá các kiến thức hoá học. Bài toán hoá học thúc đẩy thường xuyên sự rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo, cần thiết về hoá học. Việc giải quyết các bài tập hoá học giúp học sinh tự rèn luyện các kỹ năng viết phương trình hoá học, nhớ các ký hiệu hoá học nhớ các hoá trị của các nguyên tố, kỹ năng tính toán v.v... Bài toán hoá học tạo điều kiện để tư duy phát triển, khi giải một bài toán hoá học bắt buộc phải suy lý, quy nạp, diễn dịch, loại suy. Bài toán hoá học có tác dụng giáo dục tư tưởng cho học sinh vì giải bài tập hoá học là rèn luyện cho học sinh tính kiên nhẫn, trung thực trong lao động học tập, tính sáng tạo khi sử lý các vấn đề đặt ra. Mặt khác rèn luyện cho học sinh tính chính xác của khoa học và nâng cao lòng yêu thích môn học. PHẦN II. NỘI DUNG ĐỀ TÀI PHÂN DẠNG CÁC LOẠI BÀI TOÁN HOÁ HỌC TRONG GIẢNG DẠY HOÁ HỌC LỚP 8 Ở TRUNG HỌC CƠ SỞ DẠNG 1: TÍNH THEO CÔNG THỨC HÓA HỌC I . Tìm khối lượng nguyên tố trong a g hợp chất Ví dụ: Tính số gam cacbon C có trong 11g khí cacbonic CO2 ( C = 12; O = 16). Nghiên cứu đề bài: Dựa vào tỉ lệ số mol hoặc tỷ lệ khối lượng giữa cacbon và khí cacbonic trong công thức CO2. Hướng dẫn giải Cách 1 Xác định lời giải Bước 1: Viết CTHH của chất. Bước 2: Tính khối lượng mol của hợp chất và khối lượng của nguyên tố trong 1 mol chất Bước 3; Lập quan hệ với số liệu của đầu bài Bước 4: Trả lời Lời giải Khí cacbonic có CTHH: CO2 1 mol CO2 có chứa 1 mol C 44 g CO2 có chứa 12 g C 11 g CO2 có chứa x g C x = 3 Có 3g C trong 11 g CO2 Cách 2 Xác định lời giải Bước1: Qui số gam đầu bài cho ra mol Bước 2: Viết CTHH của chất. Tính M Bước 3: Lập quan hệ tỷ lệ mol giữa nguyên tố và hợp chất. Tìm khối lượng chưa biết. Bước 4: Trả lời Lời giải nCO= MCO2 = 44 g 1 mol CO2 có chứa 1 mol C 0,25mol CO2 có chứa 0,25 g C MC = 0,25.12 = 3g Có 3g C trong 11 g CO2 II. Tìm khối lượng hợp chất để trong đó có chứa a mol nguyên tố: Ví dụ: Cần lấy bao nhiêu gam CH3COOH để trong đó có chứa 12g nguyên tố cacbon? Nghiên cứu đề bài: Dựa vào tỷ lệ số mol hoặc tỷ lệ khối lượng giữa nguyên tố và hợp chất Hướng dẫn giải Cách 1 Xác định lời giải Bước 1: Viết CTHH của chất. Tính M, nêu ý nghĩa ( có liên quan tới chất tìm) Bước 2: Lập quan hệ với số liệu của đầu bài. Tính x Bước 3: Trả lời Lời giải CTHH : CH3COOH có : M = 60g 1 mol CH3COOH có chứa 2 mol C 60 g CH3COOH có chứa 24g C x g CH3COOH có chứa 12 g C x = = 30 g Cần 30 gam CH3COOH Cách 2 Xác định lời giải Bước1: Qui số gam đầu bài cho ra mol Bước 2: Viết CTHH của chất. Tính M, nêu ý nghĩa của CTHH Bước 3: Lập quan hệ tỷ lệ mol giữa nguyên tố và hợp chất. suy ra số mol chất Bước 4: Tính khối lượng m = n.M Bước 5: Trả lời Lời giải M C = 12g => nC = 12:12 = 1 mol MCH3COOH = 60g 1mol CH3COOH có chứa 2mol C 0,5 mol CH3COOH <= 1mol C mCH3COOH = 0,5 . M = 0,5.60 = 30 g Cần 30 g CH3COOH III. Tính tỷ lệ % về khối lượng m của mỗi nguyên tố trong hợp chất: Ví dụ : Tính tỷ lệ % về khối lượng của Hiđrô trong hợp chất H2SO4 Nghiên cứu đầu bài: Dựa vào tỷ lệ khối lượng giữa hiđro và axit để tính tỷ lệ % Hướng dẫn giải Cách 1 Xác định lời giải Bước 1: Viết CTHH của chất. Tính M của hợp chất. Khối lượng hiđro có trong M của chất Bước 2: Tìm tỷ lệ % Bước 3: Trả lời Lời giải CTHH : H2SO4 M = 98 g MH = 2.1 = 2g % H = H chiếm 2,04 % về khối lượng H2SO4 Cách 2 Xác định lời giải Tương tự giải bài toán tìm số gam nguyên tố trong hợp chất Lời giải CTHH : H2SO4 M = 98 g 1mol H2SO4 có chứa 2 mol H 98 g H2SO4 có chứa x g H => x = H chiếm 2,04 % về khối lượng H2SO4 IV. Bài toán so sánh hàm lượng nguyên tố trong hợp chất khác nhau Ví dụ: Có 3 loại phân bón hoá học sau: NH4NO3 ; (NH4)2SO4 ; NH4Cl trong hợp chất nào chứa nhiều hàm lượng nitơ hơn. Nghiên cứu đầu bài: Tính tỷ lệ % khối lượng của N, suy ra chất nào có nhiều N hơn Hướng dẫn giải Xác định lời giải Bước 1: Tính tỉ lệ % của N trong từng hợp chất Bước 2: So sánh tỉ lệ % của N trong các hợp chất trên và kết luận Lời giải * NH4NO3 % N = (1) * (NH4)2 SO4 % N = (2) * NH4Cl % N = (3) Vậy từ (1),(2),(3) kết luận hàm lượng N có trong NH4NO3 là lớn nhất B. DẠNG 2: BÀI TOÁN VỀ LẬP CÔNG THỨC HOÁ HỌC Bài toán lập công thức hoá học khi biết tỷ lệ % về khối lượng của các nguyên tố tạo nên chất Dạng bài toán này liên quan đến: x : y : z = : : Ví dụ: Lập CTHH của hợp chất trong dó S chiếm 40% ; O chiếm 60% về khối lượng ? Nghiên cứu đề bài: Tính số nguyên tử của từng nguyên tố dựa vào tỷ lệ % khối lượng trong từng nguyên tố Hướng dẫn giải Xác định lời giải Bước 1: Viết CTHH dạng tổng quát với x,y chưa biết Bước 2: Tìm tỷ lệ x : y Bước 3: Viết CTHH đúng Lời giải CTHH tổng quát: SxOy Ta có : x : y = = = = = 1:3 Vậy CTHH là SO3 II. Bài toán xác định tên chất: Ví dụ: Cho 6,5 g một ,kim loại hoá trị II vào dd H2SO4 dư ngươid ta thu được 2,24 lít H2. Xác định tên kim loại ? Hướng dẫn giải Xác định lời giải Bước 1: Hướng dẫn học sinh đổi ra số mol theo số liệu đầu bài Bước 2: Viết PTHH Tìm nguyên tố chưa biết Bước 3: Trả lời Lời giải nR = n H = =0,1 mol R + H2SO4 RSO4 + H2 1mol 1mol 0,1 mol 0,1mol R = = 65 Vậy R là Zn CÁC BÀI TẬP TỰ GIẢI Bài 1 : Cho các ôxit sau FeO; Fe2O3 ; Fe3O4. Trong các ôxit trên ôxit nào có tỷ lệ Fe nhiều hơn cả A. FeO ; B. Fe2O3 ; C . Fe3O4 Bài 2: Trong nông nghiệp người ta có thể dùng CuSO4 như một loại phân bón vi lượng để bón ruộng, làm tăng năng suất cây trồng. Nếu dùng 8 g chất này thì có thể đưa vào đất bao nhiêu gam Cu ? A. 3,4 g; B. 3,2 g ; C. 3,3 g D. 4,5 Bài 3: Một loại quặng sắt có chứa 90% là Fe3O4 . Khối lượng sắt có trong 1 tấn quặng đó là : A. » 0,65 tấn; B. » 0,6517 tấn ; C. » 0,66 tấn ; D. » 0,76 tấn; Bài 4: Thành phần % về khối lượng của các nguyên tố Cu; S và O có trong CuSO4 lần lượt là: A. 30% ; 30% và 40% B. 25% ; 25% và 50% C 40% ; 20% và 40% D; Tất cả đều sai C. DẠNG 3: BÀI TOÁN CƠ BẢN VỀ MOL, KHỐI LƯỢNG MOL VÀ THỂ TÍCH MOL CHẤT KHÍ I. Tính số mol chất trong mg chất Ví dụ: Tính số mol phân tử CH4 có trong 24 g CH4 Nghiên cứ đầu bài: Biểu thức có liên quan m = nM Hướng dẫn giải Xác định lời giải Bước 1: Viết biểu thức tính m rút ra n Bước 2: Tính M Bước 3: Tính n và trả lời Lời giải n = M CH4 = 16g n = Vậy 24 g CH4 chứa 1,5 mol CH4 II. Tính khối lượng của n mol chất Ví dụ : Tính khối lượng của 5mol H2O Nghiên cứu đầu bài: Biểu thức có liên quan m = n.M Hướng dẫn giải Xác định lời giải Bước 1: Xác định khối lượng của 1 mol H2O Viết CTHH Tính khối lượng mol M Bước 2: Xác định khối lượng của 5 mol H2O và trả lời Bước 3: Tính n và trả lời Lời giải H2O M = 18g m = 5.18 = 90g Vậy 5mol mol H2O có khối lượng 90g III. Tính số nguyên tử hoặc số phân tử có chứa trong n mol chất Ví dụ: Tính số phân tử CH3Cl có trong 2 mol phân tử CH3Cl Nghiên dứu đầu bài: Biểu thức có lien quan đến A = n.6.1023 Hướng dẫn giải Xác định lời giải Bước 1: Xác định số phân tử hoặc số nguyên tử có trong 1 mol chất Bước 2: Xác định số phân tử hoặc số nguyên tử có trong n mol chất Bước 3: Tính A trả lời Lời giải N = 6.1023 A = n.6.1023 = 2.6.1023 Vậy : 2mol CH3Cl chứa 12.1023 phân tử CH3Cl IV. Tìm số mol có trong A nguyên tử hoặc phân tử Ví dụ: Tính số mol H2O có trong 1,8.1023 phân tử H2O Nghiên cứu đề bài : Bài toán có liên quan đến biểu thức A = n.6.1023 Hướng dẫn giải Xác định lời giải Bước 1: Xác định số phân tử hoặc số nguyên tử có trong 1 mol chất Bước 2: Xác định số mol có A phân tử Bước 3: Trả lời Lời giải NHO= 6.1023 n = mol Có 0,3 mol H2O trong 1,8.1023 phân tử H2O V. Tìm số mol có trong A nguyên tử hoặc phân tử Ví dụ: Tính khối lượng của 9.1023 nguyên tử Cu: Hướng dẫn giải Xác định lời giải Bước 1: Viết công thức tính m Bước 2: Tính M và n Bước 3: Tính m và trả lời Lời giải m =n.M MCu = 64g nCu = mCu = 1,5.64 = 96 g VI. Tính thể tích mol chất khí ở ĐKTC Ví dụ: Tính thể tích của 3 mol khí trong V lít khí CH4 ở ĐKTC? Nghiên cứu đề bài: Biêu thức có liên quan V = n.22,4 Hướng dẫn giải Xác định lời giải Bước 1: Xác định thể tích của 1 mol chất khí ở ĐKTC Bước 2: Xác định thể tích của 3 mol chất khí ở ĐKTC Lời giải 22,4 lít V = n.22,4 = 3. 22,4 = 6,72 lít CÁC BÀI TẬP TỰ GIẢI Bài 1: 1/.Cho lượng các chất sau a, 0,15 mol phân tử CO2 b, 0,2 mol phân tử CaCO3 c, 0,12 mol phân tử O2 d, 0,25 mol phân tử NaCl 2/. Số phân tử trong những lượng chất trên lần lượt là A. 0,9.1023 ; 1,3.1023 ; 0,072. 1023 ; 1,5. 1023 B. 0,8. 1023 ; 1,2. 1023; 0,72. 1023 ; 1,5. 1023 C. 0,9. 1023 ; 1,4. 1023; 0,72. 1023 ; 1,5. 1023 D. 0,9. 1023 ; 1,2. 1023; 0,72. 1023 ; 1,5. 1023 Bài 2: 1/.Cho lượng các chất sau: a, 0,25 mol phân tử N2 b, 0,5 mol phân tử O2 c, 0,75 mol phân tử Cl2 d, 1 mol phân tử O3 2/. Thể tích ở đktc của những lượng chất trên lần lượt là: A. 5,6 lít; 11,2 lít; 16,8 lít và 22,4 lít B. 11,2 lít; 11,2 lít; 16,8 lít và 22,4 lít C. 5,6 lít; 5,6 lít; 16,8 lít và 22,4 lít D. 5,6 lít; 11,2 lít; 0,56 lít và 11,2 lít D. DẠNG 4 : BÀI TOÁN TÍNH THEO PHƯƠNG TRÌNH HOÁ HỌC Tìm số mol của chất A theo số mol xác định của 1 chất bất kỳ trong PTHH Ví dụ: Tính số mol Na2O tạo thành nếu có 0,2 mol Na bị đốt cháy Nghiên cứu đầu bài: Tính số mol Na2O dựa vào tỷ lệ số mol giữa số mol Na và số mol Na2O trong PTHH. Hướng dẫn giải Xác định lời giải Bước 1: Viết PTHH xảy ra Bước 2: Xác định tỷ lệ số mol giữa chất cho và chất tìm Bước 3: Tính n chất cần tìm Bước 4: trả lời Lời giải 4Na + O2 2 Na2O 4mol 2mol 0,2 mol 0,1 mol Có 0,1 mol Na2O Tìm số g của chất A theo số mol xác định của 1 chất bất kỳ trong PTHH Ví dụ: Tính số g CH4 bị đốt cháy .Biết rằng cần dùng hết 0,5 mol O2 và sản phẩm tạo thành là CO2 và H2O ? Hướng dẫn giải Xác định lời giải Bước 1: Viết PTHH xảy ra Bước 2: Xác định tỷ lệ số mol giữa chất cho và chất tìm Bước 3: Tính n chất cần tìm Bước 4: Trả lời Lời giải CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O 1mol 2mol 0,25 mol 0,5 mol m CH4 = 0,25.16 = 4g Tìm thể tích khí tham gia hoặc tạo thành Ví dụ: Tính thể tích khí H2 được tạo thành ở ĐKTC khi cho 2,8 g Fe táca dụng với dd HCl dư ? Hướng dẫn giải Xác định lời giải Bước 1: Hướng dẫn học sinh đổi ra số mol Fe Bước 2: Tính số mol H2 Viết PTHH Tìm số mol H2 Bước 3: Tính thể tích của H2 Bước 4: Trả lời Lời giải nFe = Fe + 2HCl FeCl2 + H2 1mol 1mol 0,05 mol 0,05mol V H = 0,05.22,4 = 1,12lít Có 1,12 lít H2 sinh ra Bài toán khối lượng chất còn dư Ví dụ: Người ta cho 4,48 lít H2 đi qua bột 24gCuO nung nóng. Tính khối lượng chất rắn thu được sau phản ứng. Biết phản ứng sảy ra hoàn toàn ? Giải PTHH: H2 + CuO Cu + H2O n H = =0,2 mol ; n CuO = =0,3 mol Theo PTHH tỷ lệ phản ứng giữa H2 và CuO là 1: 1. Vậy CuO dư : 0,3 - 0,2 = 0,1 mol . Số mol Cu được sinh ra là 0,2 mol mCuO = 0,1 .80 = 8 g, mCu = 0,2.64 = 12,8 g Vậy khối lượng chất rắn sau phản ứng là: 8 + 12,8 ; 20,8 g CÁC BÀI TẬP TỰ GIẢI Bài 1: Nếu cho 16,25 g Zn tham gia phản ứng thì khối lượng HCl cần dùng là bao nhiêu ? A. 18,25 g B. 18,1 g C. 18,3 g D. 15g Bài 2: Cho m g hỗn hợp CuO và FeO tác dụng với H2 tác dụng với H2 ở nhiệt độ thích hợp. Hỏi nếu thu được 29,6g hỗn hợp 2 kim loại trong đó Fe nhiều hơn Cu là 4 g thì cần dùng bao nhiêu lít H2 ở ĐKTC và khối lượng m là bao nhiêu ? Bài 3: Kẽm ôxit được điều chế bằng cách nung bụi kẽm với không khí trong lò đặc biệt. Tính lượng bụi kẽm cần dùng để điều chế được 40,5 kg kẽm ôxit. Biết rằng bụi kẽm chứa 2 % tạp chất? DẠNG 5: BÀI TOÁN VỀ DUNG DỊCH VÀ NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH Tính độ tan của chất Ví dụ: Tính độ tan của CuSO4 ở 200 C. Biết rằng 5 g nước hoà tan tối đa 0,075 g CuSO4 để tạo thành dung dịch bão hoà. Nghiên cứu đầu bài: Tính số g chất tan tối đa trong 100g dung môi, suy ra độ tan hoặc tính theo công thức: Độ tan T = Hướng dẫn giải Xác định lời giải Bước 1: Xác định điều kiện đầu bài cho Bước 2: Tính M khối lượng chất tan xg trong 100 g dung môi Bước 3: Tính x Bước 4: Trả lời Lời giải 5g H2O hoà tan được 0,075 g CuSO4 100 g '' '' '' '' '' xg x = Vậy ở 200 C độ tan của CuSO4 là 1,5 g Tính nồng độ C% của dd Ví dụ: Hoà tan 0,3 g NaOH trong 7 g H2O . Tính C% của dd thu được ? Nghiên cứu đề bài: Tính số g NaOH tan trong 100 g dung dịch suy ra C% Hướng dẫn giải Xác định lời giải Bước 1: Xác định khối lượng dd Bước 2: Tính khối lượng chất tan trong 100 g dung dịch suy ra C% Bước 3: Trả lời Lời giải md2 = mct + mdm = 0,3 + 7 = 7,3 g C% = Nồng độ dung dịch là 4,1 % Tính nồng độ CM của dung dịch Ví dụ: Làm bay hơi 150 ml dd CuSO4 người ta thu được 1,6 g muối khan. Hãy tính CM của dung dịch ? Nghiên cứu đầu bài: Tính số mol CuSO4 có trong 1 lít dd, suy ra CM Hướng dẫn giải Xác định lời giải Bước 1: Đổi ra mol Bước 2: Đổi ra lít Bước 3: Tính CM Lời giải M CuSO4 = 160g n CuSO4 = V = 0,15lít CM = Tính khối lượng chất tan trong dd Ví dụ: Tính khối lượng muối ăn NaCl trong 5 tấn nước biển. Biết rằng nộng độ muối ăn NaCl trong nước biển là 0,01% ? Nghiên cứu đề bài: Biểu thức có liên quan C% = Hướng dẫn giải Xác định lời giải Bước 1: Viết côngthức tính C% Bước 2: Rút mct Bước 3: Thay các đại lượng và tính toán Bước 4: Trả lời Lời giải C% = mct = mct = = 0,0005 tấn = 500g Có 500 g NaCl trong 5 tấn nước biển Tính khối lượng dung dịch Ví dụ : Cần lấy bao nhiêu g dd H2SO4 49% để trong đó có chứa 4g NaOH? Hướng dẫn giải: Giải tương tự như phần tính khối lượng chất tan trong dung dịch Tính thể tích dung dịch Ví dụ Cần phải lấy bao nhiêu ml dd NaOH 1M để trong đó có chứa 4g NaOH ? Hướng dẫn giải: Giải tương tự như phần IV và phần V. Bài toán pha trộn các dd có nồng độ khác nhau: Loại bài toán này có cách giải nhanh gọn là áp dụng phương pháp đường chéo Giọi m1 và C1 lần lượt là khối lượng và nồng độ C% dd của dd I Gọi m2 và C2 lần lượt là khối lượng và nồng độ C% dd của dd II Khi trộn dd I với dd II nếu không có phản ứng hoá học xảy ra thì ta có: C1 / C2 - C / C C2 / C1 - C / Khi đó có: Ví dụ: Cần phải lấy bao nhiêu g dd NaCl nồng độ 20% vào 400 g dd NaCl nồng độ 15% để được dd NaCl có nồng độ 16% ? Hướng dẫn giải Xác định lời giải Bước 1: Hướng dẫn học sinh lập sơ đồ đường chéo Bước 2: Tìm tỷ lệ m1: m2 Bước 3: Thay các đại lượng và tính toán Bước 4: Trả lời Lời giải 20 1 16 15 4 Þ m1 = Vậy cần phải lấy 100g dd NaCl có C% = 20% Mối quan hệ giữa C% và CM Để chuyển đổi giữa C% và CM ( hay ngược lại) nhất thiết phải biết khối lượng riêng D: D = Ta có thể sử dụng công thức giữa hai nồng độ: CM = C%. Ví dụ: Hoà tan 2,3 g Na kim loại vào 197,8 g H2O a, Tính C% của dd thu được b, Tính CM của dd thu được. Biết D = 1,08g/ml Giải a, Số mol Na đã dùng : Phản ứng xảy ra: 2Na + 2H2O ® 2NaOH + H2 0,1mol 0,1mol 0,05mol Þ mNaOH = 0,1.40 = 4g - Dung dịch thu được có khối lượng là: mNa + mHO - mH = 2,3 + 197.8 - 0,05.2 = 200g Vậy C% = = = 2 % b, Thể tích dd thu được: Vdd = » 185ml Þ CM = Bài toán về pha trộn các dung dịch có CM khác nhau( chất tan giống nhau) Đối với dạng bài toán này ta có thể áp dụng sơ đồ đường chéo Ví dụ: Cần dùng bao nhiêu ml dd H2SO4 2,5 M và bao nhiêu ml dd H2SO4 1M để khi pha trộn chúng với nhau được 600ml H2SO4 1,5 M? Giải Áp dụng sơ đồ đường chéo: 2,5 0,5 1,5 1 1 Hay V2 = 2 V1 Mặt khác V1 + V2 = 600 Þ V1 = 200 ml ; V2 = 400ml Vậy phải dùng 200ml dd H2SO4 2,5M pha với 400ml dd H2SO4 1M. Bài toán về pha trộn các dung dịch có D khác nhau( chất tan giống nhau) Ta cũng áp dụng sơ đồ đường chếo giống với các dạng ở trên Khi đó ta có: Ví dụ: Cần pha bao nhiêu ml dd NaOH ( D= 1,26 g/ml với báo nhiêu ml dd NaOH ( D = 1,06 g/ml) để được 500ml dd NaOH có D = 1,16 g/ml ? Giải Áp dụng sơ đồ đường chéo: 1,27 0,1 1,16 1,06 0,1 Hay V1 = V2 = 250ml Bài toán độ tan Độ tan của 1 chất là số gam tối đa chất đó tan được trong 100 g nước để được dd bão hoà ở nhiệt độ xác định . Khi nhiệt độ tăng độ tan của các chất thường tăng, nên nếu khi ta hạ nhiệt độ dd xuống thì sẽ có một phần chất tan không tan được nữa, phần chất tan này sẽ tách ra dưới dạng rắn. Ví dụ: Cho biết 200C, độ tan của CaSO4 là 0,2 g và khối lượng riêng của dd bão hoà là 1g/ml. Tính C% và CM của dd CaSO4 bão hoà ở nhiệt độ trên ? Giải Khối lượng dd là: 0,2 + 100 =100,2 g Vậy C % = = = 0,19% CM = C%. = 0,19. CÁC BÀI TẬP TỰ GIẢI Bài 1: a, Tính CM của dd thu được nếu như người ta cho thêm H2O vào 400g dd NaOH 20% Để tạo ra 3l dd mới? b, Cho 40 ml dd NaOH 1M voà 60 ml dd KOH 0,5 M. Nồmg độ mol của mỗi chất trong dd lần lượt là: A. 0,2M và 0,3 M; B. 0,3M và 0,4 M C. 0,4M và 0,1 M D. 0,4M và 0,3 M Hãy giải thích sự lựa chọn Bài 2: Tính khối lượng AgNO3 kết tinh khỏi dd khi làm lạnh 450 gdd bão hoà ở 800 C. Biết độ tan AgNO3 ở 800C là 668 g và ở 200C 222 g Bài 3: Cần lấy bao nhiêu gam NaOH cho thêm vào 100g dd NaOH 20% để thu được dd mới có nồng độ 25% ? F. DẠNG 6: BÀI TOÁN HIỆU SUẤT PHẢN ỨNG Bài toán tính khối lượng chất ban đầu hoặc khối lượng chất tạo thành khi biết hiệu suất Dạng bài toán này ta cần hướng dẫn học sinh giải bình thường như chưa biết hiệu suất phản ứng. Sau đó bài toán yêu cầu: Tính khối lượng sản phẩm thì: Khối lượng tính theo phương trình x H% Khối lượng sản phẩm = 100% Tính khối lượng chất tham gia thì: Khối lượng tính theo phương trình x 100% Khối lượng chất tham gia = H% Ví dụ: Nung 120 g CaCO3 lên đến 10000C . Tính khối lượng vôi sông thu được, biết H = 80%. Giải PTHH: CaCO3 CaO + CO2 n CaCO = = 1,2 mol Theo PTHH ta có số mol CaO được tạo thành là 1,2 mol Þ mCaO = 1,2 .56 = 67,2 g . Hiệu suất H = 80% = 0,8 Vậy khối lượng thực tế thu được CaO lal: 67,2.0,8 = 53,76 g Bài toán tính hiệu suất của phản ứng: Khối lượng tính theo phương trình Ta có : H = x100% Khối lượng thực tế thu được Ví dụ: Người ta khử 16g CuO bằng khí H2 . Sau phản ứng người ta thu được 12g Cu . Tính hiệu suất khử CuO ? Giải PTHH: H2 + CuO Cu + H2O n CuO = = 0,2 mol theo PTHH số mol Cu tạo thành là: 0,2 mol mCu = 0,2.64 = 12,8 g H = . 100% » 95% CÁC BÀI TẬP TỰ GIẢI Bài 1: Nung 1 tấn đấ vôi ( chứa 90% CaCO3). sau phản nứn người ta thu được 0,4032 tấn CaO. Hiệu suất của phản ứng là: A. 80% B. 85% C. 90% D. 95% Bài 2: Trộn 10 lít N2 với 40 lít H2 rồi nung nóng một thời gian ở điều kiện thích hợp. Sau một thời gian đưa về điều kiện và áp suất ban đầu thấy thu được 48 lít hỗn hợp gồm N2; H2; NH3. 1, Tính thể tích NH3 tạo thành ? 2, Tính hiệu suất tổng hợp NH3 ? I. DẠNG 7: BÀI TOÁN VỀ TỶ KHỐI CHẤT KHÍ VÀ KHỐI LƯỢNG MOL TRUNG BÌNH dA/B = = Nếu hỗn hợp gồm 2 chất thì: MA MA ) Ví dụ 1:Phân tích một hợp chất người ta thấy có thành phần khối lượng là 85,7% C và 14,3 % H. Biết tỷ khối của khí này so với H2 là 28. a, Cho biết khối lượng mol của hợp chất? b, Xác định CTHH Hướng dẫn giải Xác định lời giải Bước 1: Hướng dẫn học sinh viết công thức tổng quát, tìm khối lượng mol của hợp chất Bước 2: Tìm khối lượng của từng nguyên tố; tìm số mol của C ; H Bước 3: Suy ra x; y Bước 4: Trả lời Lời giải CTHH: CxHy d CxHy/ H2 = 28 Þ MCH= 2.28 =56 Þ m1 = mC = 48 ; mH =8 nC = 48/ 12 = 4 ; nH = 8/1 = 8 Vậy x = 4 ; y = 8 CTHH là : C4H8 Ví dụ2: Không khí xem như gồm N2 và O2 có tỷ lệ 4:1 . Xác định khối lượng mol TB của không khí Mkk = K. DẠNG 8: BÀI TOÁN VỀ HỖN HỢP Đối với dạng bài toán hỗn hợp thì thường ta phải hướng dẫn học sịnh lập phương trình hoặc hệ phương trình để tìm ra các đại lượng cần tìm Ví dụ 1: Hoà tan một lượng hỗn hợp 19,46 g gồm Mg, Al, Zn ( trong đó số g của Mg bằng số gam Al) bằng một lượng dd HCl 2M .Sau phản ứng thu được 16,352 lít H2 ( ĐKTC). a, Tính số gam mỗi kim loại đã dùng ? b, Tính thể tích dd HCl cần dùng để hoà tan toàn bộ sản phảm trên, biết người ta sử dụng dư 10% ? Giải PTHH: Mg + 2HCl MgCl2 + H2 2Al + 6HCl 2AlCl3 +3 H2 Zn + 2HCl ZnCl2 + H2 Gọi a,b,c là số mol lần lượt của Mg; Al; Zn Theo các PTHH trên ta có: Số mol H2 là:( a + 3/2b + c) = Ta có các phương trình về khối lượng của hỗn hợp: 24a + 27b + 65c = 19,46 24a = 27b Kết hợp lại ta có hệ: ( a + 3/2b + c) = 0,73 24a + 27b + 65c = 19,46 24a = 27b Giải hệ ra ta được: a = 0,27 , b = 0,24 , c = 0,1 Vậy mMg = 0,27.24 = 6,48 g; mAl = 27.0,24 = 6,48 g mZn = 0,1.65 = 6,5 g b, Số mol HCl tham gia phản ứng bằng 2a + 3b + 2c = 1,46. Vậy thể tích dd HCl cần để hoà tan hỗn hợp là: 1,46 : 2 = 0,73 lít. Do đó thể tích HCl theo đề bài sẽ là : 0,73 + 0,073 = 0,803 lít Ví dụ 2: Có một hỗn hợp gồm 60% Fe2O3 và 40% CuO . Người ta dùng H2(dư) để khử 20g hỗn hợp đó. a,Tính khói lượng Fe và Cu thu được sau phản ứng? b, Tính số mol H2 đã tham gia phản ứng ? Đáp số: a, mFe = 10,5 g; mCu = 6,4 g b, 0,352 mol H2 CÁC BÀI TẬP TỰ GIẢI Bài 1: Người ta hoà tan hoàn toàn 9,52 g hỗn hợp A gồm: Fe; Fe2O3 ; Fe3O4 bằng 850 ml dd HCl 0,4 M. Phản ứng kết thúc thu được 2,24 lít H2 (ĐKTC). Tníh % khối lượng từng chất trong A. Xác định nồng đọ CM các chất có trong D ( Biết thể tích không đổi). Bài 2: Hỗn hơph gồm Na và một kim loại A hoá trị I ( A chỉ có thể là K hoặc Li). Lấy 3,7 g hỗn hợp trên tác dụng với lượng nước dư làm thoát ra 0,15 mol H2 ( ĐKTC) . Xác định tên kim loại A Phần III KẾT LUẬN CHUNG Hoá học nói chung bài tập Hoá học nói riêng đóng vai trò hết sức quan trọng trong việc học tập Hoá học, nó giúp học sinh phát triển tư duy sáng tạo, đồng thời nó góp phần quan trọng trong việc ôn luyện kiến thức cũ, bổ sung thêm những phần thiếu sót về lý thuyết và thực hành trong hoá học. Trong quá trình giảng dạy Môn Hoá học tại trường THCS cũng gặp không ít khó khăn trong việc giúp các em học sinh làm các dạng bài tập Hoá học, song với lòng yêu nghề, sự tận tâm công việc cùng với một số kinh nghiệm ít ỏi của bản thân và sự giúp đỡ của các bạn đồng nghiệp. Tôi đã luôn biết kết hợp giữa hai mặt :"Lý luận dạy học Hoá học và thực tiễn đứng lớp của giáo viên". Chính vì vậy không những từng bước làm cho đề tài hoàn thiện hơn về mặt lý thuyết, mặt lý luận dạy học mà làm cho nó có tác dụng trong thực tiễn dạy và học Hoá học ở trường THCS. I . KẾT QUẢ CỦA ĐỀ TÀI Đề tài này được tôi áp dụng trong dạy học tại trường THCS Tiên Lữ tôi thu được một số kết quả như sau: Số lượng học sinh hiểu bài thao tác thành thạo các dạng bài tập hoá học ngay tại lớp chiếm tỷ lệ cao Giáo viên tiết kiệm được thời gian, học sinh tự giác, độc lập làm bài. Phát huy được tính tích cực của học sinh Dựa vào sự phân loại bài tập giáo viên có thể dạy nâng cao được nhiều đối tượng học sinh. Kết quả cụ thể như sau: Năm học Lớp Số học sinh hiểu bài và làm tốt các dạng bài tập Loại yếu Loại TB Loại Khá Loại Giỏi 2009 - 2010 Khi chưa áp dụng SKKN 8 0,9% 14,1% 50% 35% 2010 - 2011 Khi đã áp dụng SKKN 8 0% 1,68% 31,1% 67,22% II. HƯỚNG TIẾP THEO CỦA SKKN Bổ sung thêm các dạng bài toán định hướng và định lượng ở mức độ dành cho học sinh đại trà và học sinh khá giỏi. áp dụng điều chỉnh những thiếu sót vào giảng dạy tại nơi công tác Vận dụng các kinh nghiệm giảng dạy, tiếp thu các ý kiển chỉ bảo, tranh thủ sự đóng góp xây dựng của các đồng nghiệp để đưa đề tài này có tính thực tiễn cao. Trong quá trình thực hiện đề tài này không tránh khỏi sự thiếu sót. Tôi rất mong được sự quan tâm giúp đỡ, đóng góp chỉ bảo ân cần của các thầy cô để bản thân tôi được hoàn thiện hơn trong giảng dạy cũng như SKKN này có tác dụng cao trong việc dạy và học Tôi xin chân thành cảm ơn ! Tiên Lữ , ngày 05 tháng 04 năm 2011 Người thực hiện: Quách Văn Bính Giáo viên trường THCS Tiên Lữ Phụ lục Trang PHẦN 1: ĐẶT VẤN ĐỀ I. Lý do chọn đề tài II . Nhiệm vụ đề tài III. Đối tượng nghiên cứu IV. Mục đích đề tài V . Giả thuyết khoa học VI. Phương pháp nghiên cứu VII. Bàì toán hoá họcvà vai trò của nó trong VIII. việc phát triển tư duy của học sinh PHẦN 2: NỘI DUNG ĐỀ TÀI: PHÂN DẠNG CÁC LOẠI BÀI TOÁN HOÁ HỌC TRONG GIẢN DẠY HÓA HỌC Ở THCS DẠNG 1: Tính theo CTHH DẠNG 2: Bài toán về lập CTHH DẠNG 3: Bài toán cơ bản về mol, khối lượng mol và thể tích molchất khí DẠNG 4: Bài toán tính theo PTHH E. DẠNG 5: Bài toán về dung dịch và nồng độ dung dịch F. DẠNG 6: Bài toán về hiệu suất phản ứng I .DẠN 7: Bài toán về tỷ khối chất khívà khối lượng mol trung bình DẠNG 8: Bài toán về hỗn hợp PHẦN III: KẾT LUẬN CHUNG 1 2 2 2 3 3 3 4 4 6 8 11 13 11 19 20 21