PHềNG GIO DC O TO N THI
TRNG THCS PHM HUY THễNG
******************* Sáng kiến kinh nghiệm
HNG DN HC SINH
NGI THC HIN:Đỗ Thị Thanh
N V : THCS PHM HUY THễNG
Năm học 2009-2010
giỏi, tôi thấy trong quá trình dạy bồi dưỡng còn gặp nhiều khó khăn cho cả th
ầy
và trò, nhiều vấn đề mà học sinh trong đội tuyển còn lúng túng, nhất là khi giải
quyết các bài toán biện luận,trong khi loại bài tập này rất hay gặp trong các đề
thi học sinh giỏi. Từ những khó khăn đó ,tôi đã sưu tầm ,tích luỹ tài liệu, tìm tòi
nghiên cứu và áp dụng đề tài: “ HƯỚNG DẪN HỌC SINH PHƯƠNG PHÁP
GIẢI BÀI TOÁN BIỆN LUẬN TÌM CÔNG THỨC HOÁ HỌC ” nhằm giúp
các em học sinh giỏi làm tốt loại bài toán biện luậ
n nói chung và biện luận tìm
CTHH nói riêng.
II. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
1. Đối tượng nghiên cứu:
Đề tài này nghiên cứu các phương pháp bồi dưỡng kỹ năng biện luận trong
giải bài toán hoá học (giới hạn trong phạm vi biện luận tìm công thức hoá học
chất vô cơ)
2. Thời gian nghiên cứu:
Năm học 2008 - 2009 và 2009 - 2010
3. Phương pháp nghiên cứu:
Điều tra thực tế, nghiên cứu tài liệu và thử nghiệm .
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐỖ THỊ THANH - THCS PHẠM HUY THÔNG
2
*Nếu đề bài cho không đủ dữ kiện hoặc chưa xác định rõ đặc đ
iểm của các
chất phản ứng hoặc chưa biết loại các sản phẩm tạo thành hoặc lượng đề cho
gắn với các cụm từ : chưa tới hoặc đã vượt… thì đòi hỏi người giải phải khéo
léo sử dụng những cơ sở biện luận thích hợp để giải quyết. Ví dụ : tìm giới
hạn của ẩn (chặn trên và chặn dưới), ho
ặc chia bài toán ra nhiều trường hợp
để biện luận, loại những trường hợp không phù hợp, v.v…
Từ thực tế giảng dạy,tôi thấy rằng giáo viên làm công tác bồi dưỡng học
sinh giỏi sẽ không thể đạt được mục đích nếu như không chọn lọc, phân
nhóm các bài tập biện luận theo từng dạng, nêu đặc điểm của dạng đó và xây
dựng hướng giải cho mỗi dạ
ng. Đây là khâu có ý nghĩa quyết định trong công
tác bồi dưỡng vì nó là cẩm nang giúp học sinh tìm ra được hướng giải quyết
một cách dễ dàng ,hạn chế tối đa những sai lầm trong quá trình giải bài tập,
đồng thời phát triển được trí tuệ cho học sinh (thông qua các bài tập tương tự
mẫu và các bài tập vượt mẫu).
Khi điều tra thực tế , tôi thấy năng lực giải các bài toán biện luận nói chung
và biện luận tìm công thứ
c hoá học nói riêng của học sinh còn rất yếu. Đa số
các em cho rằng loại bài tập này quá khó và không có hứng thú khi gặp loại
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐỖ THỊ THANH - THCS PHẠM HUY THÔNG
3
bài tập này. Mặt khác việc tìm đọc sách tham khảo về nội dung này cũng
không phải dễ dàng.
II. THỰC HIỆN ĐỀ TÀI.
dạng bài tập này như sau:
- Khi giải các bài toán tìm CTHH bằng phương pháp đại số, nếu số ẩn số
chưa biết nhiều hơn số phương trình toán học thiết lập được thì phải biện
luận. Dạng này thướng gặp trong các trường hợp không bi
ết nguyên tử khối
và hoá trị của nguyên tố hoặc tìm chỉ số nguyên tử các bon trong phân tử hợp
chất hữu cơ…
- Phương pháp biện luận:
* Thường căn cứ vào đầu bài để lập các phương trình toán 2 ẩn: y = f (x) ,
chọn 1 ẩn làm biến số (thường chọn ẩn có giới hạn hẹp hơn như: hoá trị , chỉ
số…), còn ẩn kia được xem là hàm số. Sau đó lập bảng biế
n thiên để chọn
cặp giá trị hợp lý.
* Nắm chắc các điều kiện về chỉ số và hoá trị : hoá trị của kim loại trong
bazơ, oxit bazơ, muối thường
≤
4, còn hoá trị của phi kim trong oxit
≤
7 , chỉ
số của H trong các hợp chất khí với phi kim
≤
4, …
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐỖ THỊ THANH - THCS PHẠM HUY THÔNG
4
Cần lưu ý: Khi biện luận theo hoá trị của kim loại trong oxit cần phải quan
tâm đến hoá trị 8/3
2) Các ví dụ
= 11,2 : 22,4 =0,5 (mol)
Các PTPƯ:
2R + 2x HCl
→ 2RCl
x
+ xH
2
↑
(1)
1/x (mol) 1 1/x 0,5
Ca(OH)
2
+ 2 HCl → CaCl
2
+ 2H
2
O (2)
0,1(mol) 0,2 0,1
từ các phương trình (1),(2) suy ra :
Số mol của HCl = 1 + 0,2 =1,2 mol
Nồng độ M của dd HCl :
C
M
= 1,2 /0,5 = 2,4 (M)
Theo các PTPƯ ta có :
m
RClx
= 55,6 - (0,1. 111) =44,5 (gam)
ta có :
2
SO
4
ở 80
o
C và 10
o
C
là 28,3 gam và 9 gam
*Gợi ý HS:
m
ct
(80
o
C) = ?; m
ddbh
(10
o
C) =?; m
Ct
(10
o
C) =? R
2
SO
4⇒ m
R2SO4
1026,4 - 395,4 = 631 gam
Ở 10
o
C ,S(R
2
SO
4
) =9g nên suy ra :
109g ddbh có chứa 9g R
2
SO
4
Vậy 631g ddbh có chứa khối lượng R
2
SO
4
là:
gam1,52
109
9.631
=
Khối lượng R
2
SO
4
khan có trong phần Hiđrat bị tách ra là: 226,4 - 52,1 =174,3g
Vì số mol Hiđrat = số mol muối khan nên :
1)Nguyên tắc áp dụng :
- Đây là dạng bài tập thường gặp chất ban đầu hoặc chất sản phẩm chưa xác
định cụ thể tính chất hoá học ( chưa biết kim loại hoạt động hay kém hoạt động,
muối trung hoà hay muối axit…) hoặc chưa biết phản ứng đã hoàn toàn chưa.Vì
vậy cần phải xét từng khả năng xảy ra
đối với các sản phẩm:
- Phương pháp biện luận:
* Chia ra làm hai loại nhỏ: biện luận các khả năng xảy ra đối với chất tham gia
và biện luận các khả năng xảy ra đối với chất sản phẩm.
* Phải nắm chắc các trường hợp có thể xảy ra trong quá trình phản ứng. Giải bài
toán theo nhiều trường hợp và chọn ra các kết quả phù hợp.
2)Các ví dụ:
Ví dụ 1:
Khi cho a mol 1 kim loại R tan vừa hết trong dung dịch đặc chứa a
mol H
2
SO
4
thì thu được 1,56g muối và 1 khí A. Hấp thụ hoàn toàn khí A vào
trong 45ml dung dịch NaOH 0,2M thì thấy tạo thành 0,608g muối. Hãy xác định
kim loại đã dùng.
*Gợi ý HS:
Kim loại R chưa rõ hoá trị, muối tạo thành sau phản ứng với NaOH chưa rõ là
muối gì nên cần biện luận theo từng trường hợp đối với muối Natri.
Lưu ý với HS:
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
→
R
2
SO
4
+ SO
2
+ 2H
2
O
a a 0,5a 0,5a
Giả sử SO
2
tác dụng với NaOH tạo ra 2 muối NaHSO
3
, Na
2
SO
3
PTPƯ:
SO
2
+ NaOH → NaHSO
3
x mol x x
SO
2
+ 2NaOH → Na
3
và RCO
3
có tỉ mol 1:1
bằng dung dịch HCl .Lượng khí CO
2
sinh ra cho hấp thụ hoàn toàn vào 200ml
dung dịch NaOH 0,5M thu được dung dịch A.Thêm BaCl
2
dư vào dung dịch A
thu được 39,4 g kết tủa.Xác định kim loại R
*Giải:
Giả sử đã dùng a mol muỗi muối MgCO
3
và RCO
3
,ta có PTPƯ:
MgCO
3
+ 2HCl → MgCl
2
+ CO
2
↑ + H
2
O
a mol a
RCO
3
3
+ H
2
O
x (mol) 2x x
Na
2
CO
3
+ BaCl
2
→
BaCO
3
↓
+ 2NaCl
x (mol) x
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐỖ THỊ THANH - THCS PHẠM HUY THÔNG
7
Ta có hệ phương trình:
84a + a(R+60) = 20
x = 0,2
2a = x
Suy ra a = 0,1 ; R=56 .Vậy R là Sắt (Fe).
→ BaCO
3
↓
+ 2NaCl
x (mol) x
Suy ra ta có hệ phương trình:
84a + a(R+60) = 20
2x + y = 0,5
x + y = 2a
x = 0,2
Giải ra ta được a = 0,15; R = -10,6 (loại)
Vậy R chỉ có thể là Sắt (Fe)
DẠNG 3
: BIỆN LUẬN SO SÁNH
1)Nguyên tắc áp dụng:
- Phương pháp này được áp dụng trong các bài toán xác định tên nguyên tố mà
các dữ kiện đề cho thiếu hoặc các số liệu về lượng chất đề cho đã vượt quá, hoặc
chưa đạt đến 1 con số nào đó.
- Phương pháp biện luận :
* Lập các bất đẳng thức kép có chứa ẩn số( thường là nguyên tử khối). Từ bất
đẳng thức này tìm đượ
c các giá trị chặn trên và chặn dưới của ẩn để xác định 1
giá trị hợp lí
* Cần lưu ý 1 số điểm hỗ trợ việc tìm giới hạn thường gặp :
- Hỗn hợp 2 chất A,B có số mol là a (mol) thì 0< n
A
,n
ĐỖ THỊ THANH - THCS PHẠM HUY THÔNG
8
Nếu A : B = 8:9 thì
⇒ A = 8n
B = 9n
*Giải
Theo đề tỉ số nguyên tử khối của 2 kim loại là: 8:9 nên
⇒
nB
nA
9
8
=
=
(n∈Z
+
)
Vì A,B đều có KLNT không quá 30 đvC nên 9n
≤
30 => n
3
≤
Ta có bảng biện luận sau:
n 1 2 3
A 8 16 24
B 9 18 27
loại loại nhận
a 0,5a
M + 2HCl
→ MCl
2
+ H
2 ↑
b b
Tổng số mol H2 = 0,5a + b = 5,6:22,4 = 0,25
⇔
a + 2b = 0,5
Thí nghiệm 2:
M + 2HCl
→
MCl
2
+ H
2
↑
9/M (mol) 9/M (mol)
Theo đề bài :
4,22
119
<
M
⇒ M > 18,3 (1)
hh
, n
hh
, M
hh
)
- Trường hợp 2 chất có cấu tạo hoặc tính chất không giống nhau ( ví dụ 2 kim
loại khác hoá trị hoặc 2 muối cùng gốc của 2 kim loại khác hoá trị,…) thì tuy
không đặt được công thức đại diện nhưng vẫn tìm được khối lượng mol trung
bình theo công thức :
M = tổng khối lượng hỗn hợp : tổng số mol hỗn hợp
Tổng khối lượng hỗn hợp = n
1
.M
1
+ n
2
.M
2
+….
Tổng số mol hỗn hợp = n
1
+n
2
+…
M
hh
phải nằm trong khoảng từ M
1
đến M
- Do hỗn hợp 2 muối gồm các chất khác nhau nên không thể dùng 1 công thức
để đại diện
- Nếu biết khối lượng mol trung bình của hỗn hợp ta sẽ tìm được giới hạn
nguyên tử khối của 2 kim loại
* Giải:
a) PTPƯ:
A
2
SO
4
+ BaCl
2
→ BaSO
4
↓ + 2ACl
BSO
4
+ BaCl
2
→ BaSO
4
↓
+ BCl
2
Theo các PTPƯ:
số mol X = số mol BaCl
2
=số mol BaSO
4
Trên đây là 1 số kinh nghiệm về phương pháp giải 1 số dạng toán biện luận tìm
công thức hoá học.Đây chỉ là 1 phần nhỏ trong hệ thống bài tập hoá học nâng
cao. Để trở thành 1 học sinh giỏi hoá thì HS còn phải rèn luyện nhiều phương
pháp khác .Tuy nhiên, muốn làm tốt 1 loại bài tập nào,HS cũng phải nắm thật
vững kiến thức cơ bản về lý thuyết hoá học. Không ai có thể giải đúng 1 bài toán
hoá n
ếu không biết chắc phản ứng hoá học nào xảy ra hoặc nếu xảy ra thì tạo
sản phẩm gì ? Như vậy nhiệm vụ của GV không những tạo cơ hội cho học sinh
rèn kĩ năng giải bài tập hoá học, mà còn xây dựng 1 nền kiến thức vững chắc,
hướng dẫn các em biết kết hợp nhuần nhuyễn những kĩ năng hoá học với năng
lực tư
duy toán học.
III. KẾT QUẢ ĐẠT ĐỰƠC VÀ BÀI HỌC KINH NGHIỆM
Qua thời gian nghiên cứu và áp dụng chuyên đề trên với HS lớp 9 và đặc biệt
trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi trong 2 năm học, kết quả thu được tương đối
khả quan: Các em tích cực trong việc xác định hướng giải cho các bài tập. Qua
đề tài, kiến thức và kĩ năng của HS được củng cố 1 cách vững chắc và sâu sắc
.K
ết quả học tập của HS dần được nâng cao.Từ chỗ HS lúng túng khi gặp các
bài toán biện luận thì đến nay phần lớn các em đã tự tin hơn, biết vận dụng các
kĩ năng được bồi dưỡng để giải thành thạo các bài tập biện luận mang tính phức
tạp
Kết quả cụ thể:
-Năm học 2008 - 2009, có 10/10 HS đạt danh hiệu học sinh giỏi cấp huyện .
-Năm họ
c 2009 - 2010, có 10/10 HS đạt danh hiệu học sinh giỏi cấp huyện.Đặc
biết có 1 số em đã biết giải bài toán biện luận 1 cách sáng tạo trong kì thi học
- Đối với GV: Cần đầu tư thời gian,có phương pháp hợp lý để thực hiện chuyên
đề với từng đối tượng HS .Nội dung chuyên đề còn có thể tiếp tục mở rộng và
thực hiện trong những năm sau, đặc biệt đối với phần biện luận tìm CTHH cho
các hợp chất hữu cơ.
*Những kiến nghị ,đề xuất:
- Đối với nhà trường: Cần tạo điều kiện về cơ sở vật chất, phòng học bộ môn,
tài liệu tham khảo,…
- Đối với GV: Phải có lòng nhiệt tình, có ý thức tự bồi dưỡng, tích cực nghiên
cứu tư liệu, phục vụ bài giảng.
C. KẾT LUẬN CHUNG
Việc hướng dẫn HS phương pháp giải bài toán biện luận tìm CTHH đã nêu
trong đề tài nhằm mục đích bồi dưỡng và phát triển kiến thức, kĩ năng cho HS,
phát huy tối đa sự tham gia tích cực của người học. HS có khả năng tự tìm ra
kiến thức, tự mình tham gia các hoạt động để củng cố kiến thức, rèn luyện được
kĩ năng. Đề tài còn tác động đến việc phát triển n
ăng lực trí tuệ, nâng cao năng
lực tư duy độc lập và khả năng tìm tòi sáng tạo cho HS giỏi.
Trên đây là 1 số kinh nghiệm cuả bản thân tôi đã thực hiện trong quá trình bồi
dưỡng HS giỏi.Trong khi viết đề tài này chắc chắn tôi chưa thấy hết được những
ưu điểm và tồn tại trong quá trình áp dụng, rất mong được sự đóng góp phê bình
của các đồng nghiệp để đề tài ngày càng hoàn thiện hơ
n.
Tôi xin chân thành cám ơn!
IV. Điều kiện áp dụng
C. KẾT LUẬN CHUNG