SỞ GD- ĐT HÀ NỘI
TRƯỜNG THPT VIỆT NAM- BA LAN

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
ÁP DỤNG ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ELECTRON
ĐỂ GIẢI BÀI TẬP HOÁ HỌC CHƯƠNG NITƠ-PHỐT PHO
Người thực hiện: NGUYỄN THU HẰNG
Môn: hoá
Đơn vị: TRƯỜNG THPT VIỆT NAM- BA LAN
Năm học 2009 - 2010
Mở đầu
I . Lý do chọn đề tài.
Cải tiến nội dung và phương pháp dạy học nhằm nâng cao chất lượng của quá
trình dạy học là nhiệm vụ thường xuyên và lâu dài của nghành giáo dục . Hoá học là
môn khoa học vừa lý thuyết ,vừa thực nghiệm , do đó muốn nâng cao kết quả của quá
trình dạy học hoá học người ta cho rằng. Một học sinh hiếu học là học sinh sau khi học
bài xong, chưa vừa lòng với những hiểu biết của mình và chỉ yên tâm khi đã tự mình
giải được các bài tập ,vận dụng kiến thức đã học dể giải bài tập. Bài tập hoá học có tác
dụng rèn luyện khả năng vận dụng kiến thức ,đào sâu và mở rộng kiến thức đã học một
cách sinh động , phong phú .Qua đó ôn tập củng cố hệ thống hoá kiến thức một cách
thuận lợi nhất ,rèn luyện kĩ năng giải bài tập , phát triển năng lực nhận thức ,năng lực
hành động ,rèn trí thông minh ,sáng tạo cho học sinh ,nâng cao hứng thú học tập bộ
môn .Có thể nói rằng bài tập hoá học vừa là mục đích ,vừa là nội dung ,lại vừa là
phương pháp dạy học rất có hiệu quả .
Bài tập còn là con đường đầu tiên để áp dụng chính xác kiến thức khoa học vào
cuộc sống. Song thực tế cho thấy nhiều học sinh phổ thông rất sợ giải bài tập hoá học
hoặc còn rất lúng túng trong việc xác định các dạng toán , do đó gặp nhiều khó khăn
trong việc giải bài tập . Hơn nữa số tiết bài tập hoá học ở trên lớp lại rất ít, nên việc
củng cố, đào sâu và vận dụng kiến thức hoá học còn hạn chế. Trước tình trạng đó là
một giáo viên chuyên ngành hoá, trong quá trình giảng dạy, tôi thường xuyên hệ thống
-phân dạng các bài tập cho học sinh ,góp phần nâng cao khả năng giải bài tập của học

3
Soạn và giải các bài tập vô cơ : Theo phương pháp bảo toàn electron .
Thực nghiệm đánh giá việc áp dụng phương pháp bảo toàn electron.
V. Phương pháp nghiên cứu.
1. Nghiên cứu lý thuyết
Nghiên cứu SGK ,sách bài tập hoá học phổ thông , các nội dung lí thuyết về bài tập
hoá học , định luật bảo toàn điện tích làm cơ sở .
2. Tổng kết kinh nghiệm và thủ thuật giải bài tập hoá học .
3. Trao đổi ,trò chuyện với đồng nghiệp , học sinh trong quá trình nghiên cứu
VI. Giả thuyết khoa học.
Nếu sử dụng thành thạo phương pháp này thì sẽ giúp hoc sinh giải nhanh một số bài
toán hoá học vô cơ mà không phải lập hệ phương trình đại số hay biện luận nhiều
trường hợp .
4
Nội dung
Chương I: cơ sở phương pháp bảo toàn electron
1. Định luật bảo toàn điện tích.
Định luật bảo toàn địên tích là thước đo đúng đắn của nhiều định luật vật lý ,hoá
học có liên quan đến điện tích .ở đây ta chỉ xét một số hệ quả của định luật phổ biến
trên vào bài toán hoá học.
2. Các hệ quả và áp dụng.
*Hệ quả 1: "Điện tích luôn xuất hiện hoặc mất đi từng cặp có giá trị trái dấu nhau "
Ví dụ 1 : Na
2
SO
4
tan vào nước sẽ bị điện li và xuất hiện K
+
và Cl
-

2OH
-
có điện tích -2e.
Còn Mg(OH)
2
thì không mang điện
*Hệ quả 2 : " Trong phản ứng oxi hoá khử ,nếu chất khử phóng ra bao nhiêu mol
electron thì chất oxi hoá thu vào bấy nhiêu mol electron "
Ta đã vận dụng hệ quả trên để cân bằng phản ứng oxi hoá khử .Và nhiều trường hợp
chỉ cần vần dụng hệ quả trên là có thể giải được bài toán mà không cần phải viết và cân
bằng phương trình phản ứng .
Ví dụ 3 : Cho 1,92 gam Cu tan vừa đủ trong dung dịch HNO
3
loãng ,nóng ta thu
được V lít khí NO (đktc) .Tính V và khối lượng HNO
3
nguyên chất đã tham gia
phản ứng .
Bài giải
n
Cu
=
64
92,1
= 0,03 (mol).

5
Ta có các quá trình trao đổi electron :
Quá trình nhường e: Quá trình nhận e :


Tổng số mol NO
3
-
= Tổng số mol HNO
3
= 0,08 mol
suy ra : khối lượng HNO
3
= 0,08 x 63 = 5,04 (g) .
* Hệ quả 3 : "Một hỗn hợp gồm nhiều kim loại có hoá trị không đổi và khối lượng cho
trước sẽ phóng ra bao nhiêu mol electron không đổi cho bất kì gốc phi kim nào "
Ví dụ 4 : Lấy 7,78 gam hỗn hợp A gồm hai kim loại hoạt động (X,Y) có hoá trị
không đổi chia thành 2 phần bằng nhau:
Phần 1: Nung trong oxi dư để oxi hoá hoàn toàn ta thu được 4,74 gam hỗn hợp 2
oxit.
Phần 2:Hoà tan hoàn toàn trong dung dịch hỗn hợp HCl và H
2
SO
4
loãng .
Tính thể tích khí H
2
thu được ở đktc
Bài giải
Số mol oxi nguyên tử kết hợp với
2
78,7
= 3,94 gam hỗn hợp hai kim loại:

16

thoát ra là :V = 0,05. 22,4 = 1,12 lít. 7
Chương II : Hệ thống bài tập hoá học giải theo phương pháp bảo toàn
electron
Loại 1 : Phản ứng của kim loại với axít .
Bài 1: Cho m g Zn vào dung dịch HNO
3
thấy có 4,48 lít hỗn hợp khí NO và NO
2

có tỉ lệ số mol là 1/1 ở đktc. Tính m?
Bài giải
a. Phương trình phản ứng:
Zn + 4 HNO
3
= Zn(NO
3
)
3
+ 2NO
2
+ 2H
2
O (1)
3Zn + 8 HNO
3
= 3 Zn(NO
3

+ +
+ +
+ →
+ →

→
∑
Số mol electron N
5+
nhận là : 3*0,1+0,1=0,4 mol
Số mol Zn =
0,4
0,2
2
mol=

m=65*0,2=13 gam
Bài 2: Cho 6,3 g hỗn hợp Al ,Mg vào 500 ml dung dịch HNO
3
( loãng ) 2M thấy có
4,48 lít khí NO , (duy nhất ) ở đktc và thu được dung dịch A
1. Chứng minh rằng trong dung dịch còn dư axít .
2. Tính nồng độ các chất trong dung dịch A .
Bài giải
a. Phương trình phản ứng:
Al + 4 HNO
3
= Al(NO
3
)

Al Al 3e
Mg
+
+
→ +
→ +
5 2
N 3e N
+ +
+ →

Số mol electron N
5+
nhận là : 3*0,2 =0,6 mol
Kim loại cho bao nhiêu electron thì nhận về bấy nhiêu gốc
3
NO
−
Số mol HNO
3
tham ra phản ứng là: 0,2+0,6=0,8<1 Vậy axit dư.
b/Tính số mol Al ,Mg
Gọi số mol Al ,Mg lần lượt bằng a,b mol.
Ta có phương trình :

( )
( )
27a 24b 6,3 g
3a 2b 0,6 mol
+ =

] =
5,0
1,0
= 0,2 (M)
[HNO
3
] =
5,0
2,0
= 0,4 (M)
[Mg(NO
3
)
2
] =
0,15
0,3
0,5
=
(M)
Bài 3: Hoà tan 2,88 gam hỗn hợp Fe , Mg bằng dung dịch HNO
3
loãng dư thu
được 0,9856 lít hỗn hợp khí NO , N
2
( ở 27,3
0
c , 1 at ) có tỉ khối so với H
2
bằng

)
3
+ NO + 2H
2
O
2.Tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp.
Đặt số mol NO, N
2
lần lượt là a,b mol
Ta có hệ phương trình :

30 28
14,72 . 2
a b 0,04
a b
a b
+

=

+


+ =


Ta được a= n
NO
= 0,03 mol ; b = n
N

= 3.0,03 + 0,01 .10 = 0,19 mol (I)
Gọi số mol Fe , Mg bằng x ,y mol , ta có ssố mol e do Fe ,Mg nhường :
n
e
= 3x + 2y (II)
áp dụng định luật bảo toàn e ta có
3x + 2y = 0,19 (mol) (III)
Mặt khác ta có : 56x + 24 y = 2,88 (g ) (IV)
Ta có hệ phương trình :

( )
( )
3x 2y 0,19 mol
56x 24 y 2,88 g
+ =


+ =



x 0,03 mol
y 0,05 mol
=

→

=



+ → + ↑
+ → + ↑
+ → + ↑
+ → + ↑
+ → + ↑
+
3 2 2
3Cu(NO ) 2NO +4H O → + ↑

2. Tính tổng khối lượng muối nitrat.
Quá trình nhận e :
N
+5
+ 3e = N
+2
N
+5
+ 1e = N
+4
3*0,04 1*0,01
→
∑
Số mol electron N
5+
nhận là : 0,12+0,01=0,13 mol
Kim loại cho bao nhiêu electron thì nhận về bấy nhiêu gốc
3
NO
−
3

, , * = → = =
H
2
X X
d 18 5 M 18 5 2 37
và
16.8
0,75
22.4
X
n = =
mol
Mà M
NO
<37 do đó khí còn lại là khí N
2
O có M>37.
11
áp dụng sơ đồ đường chéo cho hỗn hợp X ta có:

30
44
n
n
NO
N
2
O
1
=

nhận là: 1,125 + 3 =4,125 mol
Kim loại cho bao nhiêu electron thì cũng nhận bấy nhiêu gốc
3
NO
−
∑
số mol HNO
3
tham ra phản ứng là: 0,375 +0,375*2 +4,125=5,25 mol
5,25
2,63
2
→ = =
3
HNO
V
lít
Do lấy dư 25% nên lượng HNO
3
thực tứ đem dùng là: 2,625 * 1,25 = 3,28 lít.
Bài 6: Cho m gam Fe vào dung dịch 0,4 mol HNO
3
loãng. Sau phản ứng thấy dung
dịch chứa 26,44 gam chất tan và khí NO duy nhất. Tính m?
Bài giải
Kim loại cho bao nhiêu electron thì nhận về bấy nhiêu gốc
3
NO
−
.

*56 0,3*62 27
2
+ =
gam > 26,44 gam (loại)
Trường hợp II : HNO
3
dư Fe hết trong dung dịch có Fe(NO
3
)
3
và HNO
3
dư:
Ta có
3 3
( )Fe NO
n x=
mol và
3
(0,4 4 )
HNO
n x= −
mol
242 63(0,4 4 ) 26,44 0.124 0x x x→ + − = → = − <
(loại)
12
Trường hợp III : Vậy cả Fe và HNO
3
đều hết. Trong dung dịch có Fe(NO
3

Quá trình nhường e: Quá trình nhận e :

M ne
n
M
+
→ +
5 4
N 1e N
+ +
+ →

Số mol e do N
+5
nhận : 1*1 = 1 mol
1
32
M
m
n M n
n n
= → = =
.
mà n biến thiên từ 1-3.
n 1 2 3
M 32 64 96
Vậy M là Cu.
Bài 2 : Hoà tan8,1 gam kim loại M trong dung dịch HNO
3
thu được 0,3 mol NO

0,9
M
m n
n M n
n n
= → = = =
13
mà n biến thiên từ 1-3.
n 1 2 3
M 9 18 27
Vậy M là Al.
Bài 3: Hoà tan 3,3 g hỗn hợp X gồm Fe và kim loại R ( R có hoá trị không đổi )
trong dung dịch HCl dư ,được 2,688 lít khi H
2
.Nếu hoà tan 3,3 g X trên bằng
dung dịch HNO
3
dư được 0,896 lít hỗn hợp khí Y gồm N
2
O và NO có tỉ khối so với
H
2
là 20,25 .
Tìm kim loại M và % khối lượng của X .
Bài giải
Gọi số mol NO ,N
2
O trong hỗn hợp lần lượt là a,b mol .
ta có hệ :
( )

+n
+ ne
y ny

→
Số mol e nhường là : 2x + ny
Quá trình nhận e :
2H
+
+ 2e
→
H
2

2.0,12 0,12
áp dụng định luật bảo toàn e ta có : 2x + ny = 0,24 (I)
Phản ứng của X với HNO
3
:
Quá trình nhường e :
14
Fe
→
Fe
+3
+3e
x 3x
R
→
R

100.
3,3
27.06,0
= 49,09%
Bài 4 : (Đề ĐH Dược -2001)
Hỗn hợp X gồm FeS
2
và MS có số mol như nhau , M là kim loại có hoá trị không
đổi .Cho 6,51 gam X tác dụng hoàn toàn với lượng dư dd HNO
3
đun nóng ,thu
được dd a và 13,216 lít (đktc) hỗn hợp khí A
2
có khối lượng là 26,34 gam gồm NO
2
và NO . Thêm một lượng dư dd BaCl
2
loãng vào A
1
,thấy tạo thành m
1
g chất kết
tủa trắng trong dd dư axit trên
1. Hãy cho biết kim loại M.
2. Tính giá trị khối lượng m
1
.
Bài giải
Gọi a,b là số mol của NO
2

x 15x 2 2
4
MS M SO 8e
+ −
→ + +
x 8x
Quá trình nhận e :

5 4
N 1 e N
+ +
+ →

0,54 0,54

5 2
N 3e N
+ +
+ →
0,15 0,05
áp dụng định luật bảo toàn e ta có :
15x + 8x = 0,15 + 0,54
→
x = 0,03
Mắt khác ,ta lại có :
120 x + (M + 32 ) x = 6,51
→

làm đối tượng thực nghiệm.
-Chọn 30 học sinh lợc học khá tương đương nhau .
- Chia làm 2 nhóm thực nghiệm.
2. Cách tiến hành thực nghiệm :
Thực nghiệm theo kiểu đối chứng .
-Giáo viên hướng dẫn học sinh nhóm 1 cách giải bài tập theo phương pháp bảo
toàn electron , nhóm 2 không hướng dẫn trước như nhóm 1.
-Tiến hành thực nghiệm :
* Thực nghiệm lần 1 ( kiểm tra khả năng nhận thức ): cho học sinh 2 nhóm làm các
bài tập 1 , 2 , 4.
Chấm điểm : - Phân loại giỏi ,khá trung bình , kém.
* Thực nghiệm lần 2 (kiểm tra độ bền kiến thức ): cho học sinh 2 nhóm làm các bài
tập còn lại.
Chấm điểm :- Phân loại giỏi ,khá , TB , kém.
III. Kết quả thực nghiệm.
Sau khi tiến hành thực nghiệm tôi thu được kết qủa theo bảng sau :
*Kết quả thực nghiệm lần 1:
17

Kết quả
ĐTTN
Giỏi Khá Trung bình Yếu
Nhóm 1

42% 38% 13,33% 6,67%
Nhóm 2 33,33% 26,67% 26,67% 13,33%
*Kết quả thực nghiệm lần 2:
Kết quả
ĐTTN
Giỏi Khá Trung bình Yếu

bản thân trong quá trình giảng dạy, mặt khác tham khảo qua các SKKN của đồng
nghiệp thì kết quả giảng dạy trong nhà trường sẽ thu được kết quả cao hơn.
Cuối cùng tôi xin chân thành cám ơn ban giám hiệu nhà trường, sở giáo dục đào
tạo đã tạo điều kiện cho tôi được thể hiện kinh nghiệm của mình trong công tác giảng
dạy.
Hà Nội ngày 15 tháng 04 năm 2010

Người thực hiện
Nguyễn Thu Hằng
19
Tài liệu tham khảo
1-Nguyễn Ngọc quang-Nguyễn Cương-Dương Xuân Trinh
Lý luận dạy học hoá học-NXBGD Hà Nội-1982
2-Nguyễn Cương-Nguyễn Mạnh Dung-Nguyễn Thị Sửu
Phương pháp dạ hoá học tập 1-NXBGD-2000
3-Nguyễn Cương-Nguyễn Mạnh Dung-Nguyễn Thị Sửu
Phương pháp dạy hoá học tập 2-NXBGD-2000
4-Quan hán Thành
Phân loại và phương pháp giải toán hoá vô cơ-NXB Trẻ 2000
5-Phạm Đức Bình-Lê Thị Tam-Nguyễn Hùng Phương
Hướng dẫn giải đề thi TSĐH hoá vô cơ theo 16 chủ đề -NXBQG.TP.HCM y
6-Nguyễn Phước Hoà Tân
Phương Pháp giải toán hoá học-NXBĐHQG.TP.HCM 2001
20
Mục lục
Trang
Mở đầu 1
I-Lý do chọn đề tài 1
II-Mục đích nghiên cứu 2
III-Đối tượng và phạm vi nghiên