Chuyên đề: Sử dụng bài tập Hóa học trong dạy học ở trung học phổ thông
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
o0o
LÊ THỊ TÚ ANH
Tiểu luận
BIÊN SOẠN BÀI TOÁN HÓA HỌC CÓ THỂ
GIẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUY
ĐỔI ĐỂ RÈN LUYỆN TƯ DUY
CHO HỌC SINH
Cán bộ hướng dẫn: PGS. TS. Nguyễn Xuân Trường
Chuyên đề: Sử dụng bài tập Hóa học trong dạy học
ở trung học phổ thông
Lớp: Cao học K17 - LL & PPGD Hóa học
Vinh, 3/2011
Học viên: Lê Thị Tú Anh – Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp giảng dạy – K17
1
Chuyên đề: Sử dụng bài tập Hóa học trong dạy học ở trung học phổ thông
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 03
NỘI DUNG 04
Đề bài 04
Các phương pháp giải 04
1. Phương pháp đại số 04
2. Phương pháp bảo toàn khối lượng 05
3. Phương pháp bảo toàn electron 06
4. Phương pháp quy đổi 06
KẾT LUẬN 11
TÀI LIỆU THAM KHẢO 12
Học viên: Lê Thị Tú Anh – Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp giảng dạy – K17
2

Chuyên đề: Sử dụng bài tập Hóa học trong dạy học ở trung học phổ thông
NỘI DUNG
ĐỀ BÀI
Hòa tan hoàn toàn 11,2 gam hỗn hợp X gồm: Fe; FeO; Fe
2
O
3
và Fe
3
O
4
trong dung dịch HCl dư, sau phản ứng thấy tạo ra 12,7 gam FeCl
2
. Tính
khối lượng FeCl
3
thu được.
CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢI
Phân tích chung:
Khi cho hỗn hợp X tác dụng với dung dịch HCl dư:
- Đầu tiên xảy ra phản ứng của các oxit: FeO; Fe
2
O
3
và Fe
3
O
4
với
dung dịch HCl tạo ra dung dịch muối FeCl

3
và H
2
O.
1. Phương pháp đại số
Phương trình phản ứng:
x x
(1) OHFeClHCl2FeO
22
+→+
2y y
(2) OH3FeCl2HCl6OFe
2332
+→+
2z z z
(3) OH3FeCl2FeClHCl8OFe
23243
++→+
Học viên: Lê Thị Tú Anh – Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp giảng dạy – K17
4
Chuyên đề: Sử dụng bài tập Hóa học trong dạy học ở trung học phổ thông
3t 2t t
(4) FeCl3FeCl2Fe
23
→+
Gọi x, y, z, t lần lượt là số mol của FeO; Fe
2
O
3
; Fe

=+++
(b) 721,0)t3zx(72
(a) 11,2 56t 232z 160y 72x

1,0t3zx
11,2 56t 232z 160y 72x
Lấy (a) – (b): 160y + 160z – 160t = 4 → 2y + 2z – 2t = 0,05
Theo trên:
gam 125,85,16205,0m 05,0t2z2y2n
33
FeClFeCl
=×=→=−+=
2. Phương pháp bảo toàn khối lượng
Sơ đồ phản ứng:
OH3FeClFeCl HCl
OFe
OFe
FeO
Fe
X
232
43
32
++→+







n
HClOH
2
+==
Thay vào biểu thức (1):
Học viên: Lê Thị Tú Anh – Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp giảng dạy – K17
5
Chuyên đề: Sử dụng bài tập Hóa học trong dạy học ở trung học phổ thông
11,2 + 36,5(0,2 + 3x) = 12,7 + 162,5x + 18.
)x32,0(
2
1
+
→ x = 0,05
→
gam 125,85,16205,0m
3
FeCl
=×=
3. Phương pháp bảo toàn electron
Giả sử ban đầu có a gam Fe tác dụng với O
2
thu được hỗn hợp X, khi đó ta
có sơ đồ sau:
OH3FeClFeCl
OFe
OFe
FeO
Fe
X Fe


3
2






+→
+→
+
+8
a-11,2

16
a-11,2
O 2e O
-2o
→+
Theo định luật bảo toàn electron: 0,2 +
0,1-
56
a
3



Cách 1: Quy đổi hỗn hợp X về FeO và Fe
2
O
3
Sơ đồ phản ứng:
Học viên: Lê Thị Tú Anh – Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp giảng dạy – K17
6
Chuyên đề: Sử dụng bài tập Hóa học trong dạy học ở trung học phổ thông








 →
 →
+
+
2y y
FeCl2OFe
x x
FeCl FeO
3
HCl
32
2
HCl


Sơ đồ phản ứng:







+ →
 →
+
+
2y y y
FeCl2FeClOFe
x x
FeCl FeO
32
HCl
43
2
HCl

Gọi x; y lần lượt là số mol của FeO và Fe
3
O
4
.
Theo bài ra:
(1) 2,11y232x72 2,11mm 2,11m
43

và Fe
3
O
4

Sơ đồ phản ứng:
Học viên: Lê Thị Tú Anh – Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp giảng dạy – K17
7
Chuyên đề: Sử dụng bài tập Hóa học trong dạy học ở trung học phổ thông







+ →
 →
+
+
2y y y
FeCl2FeClOFe
2x x
FeCl2OFe
32
HCl
43
3
HCl
32

FeClFeCl
=×=⇒=+=

Cách 4: Quy đổi hỗn hợp X về Fe và Fe
2
O
3

Sơ đồ phản ứng:







→+
 →
+
3x 2x x
FeCl3FeCl2Fe
2y y
FeCl2OFe
23
3
HCl
32

Gọi x; y lần lượt là số mol của Fe và Fe
2

30
1
x
Theo sơ đồ phản ứng:
gam 125,85,16205,0m mol 05,0x2y2n
33
FeClFeCl
=×=⇒=−=
Cách 5: Quy đổi hỗn hợp X về Fe và Fe
3
O
4
Học viên: Lê Thị Tú Anh – Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp giảng dạy – K17
8
Chuyên đề: Sử dụng bài tập Hóa học trong dạy học ở trung học phổ thông
Sơ đồ phản ứng:







→+
+ →
+
3x 2x x
FeCl3FeCl2Fe
2y y y
FeCl2FeClOFe

04375,0y
01875,0x
Theo sơ đồ phản ứng:
gam 125,85,16205,0m mol 05,0x2y2n
33
FeClFeCl
=×=⇒=−=
Cách 6: Quy đổi hỗn hợp X về Fe
x
O
y
Sơ đồ phản ứng:
y2x3
2x)-0,1(2y
0,1
2y-3x
0,1
FeCl)x2y2(FeCl)y2x3( OFe
32
HCl
yx
−
−+− →
+
Theo bài ra:
2,11
y2x3
1,0
)y16x56( 2,11m 2,11m
yx

Sơ đồ phản ứng:
Học viên: Lê Thị Tú Anh – Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp giảng dạy – K17
9
Chuyên đề: Sử dụng bài tập Hóa học trong dạy học ở trung học phổ thông



 →



++
+
+
OH
Fe ;Fe

O
Fe
2
32
H
Gọi x; y lần lượt là số mol của Fe và O.
Theo bài ra:
(1) 2,11y16x56 2,11mm 2,11m
OFeX
=+⇒=+⇒=
Ta có các quá trình:
0,1)-3(x 0,1- x1,0x
3e Fe Fe

Học viên: Lê Thị Tú Anh – Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp giảng dạy – K17
10
Chuyên đề: Sử dụng bài tập Hóa học trong dạy học ở trung học phổ thông
KẾT LUẬN
Bài toán trên có rất nhiều cách giải, nhiệm vụ của chúng ta là xem xét
cách giải nào phù hợp, dễ hiểu và nhanh gọn nhất để áp dụng. Không có
một phương pháp nào là công cụ vạn năng cho mọi bài tập hóa học. Chúng
ta phải phân tích, lựa chọn, kết hợp một cách linh hoạt để tìm ra cách giải
tối ưu.
Đối với bài toán trên phương pháp quy đổi rất có hiệu quả trong việc
tìm nhanh ra đáp số. Nó phát huy tư duy sáng tạo, dựa vào những giả định
hóa học và toán học để việc tính toán các giá trị lượng chất của một hỗn
hợp phức tạp trở nên đơn giản hơn.
Hi vọng bài toán sẽ được nhận thêm sự đóng góp ý kiến của thầy, cô
và các bạn để trở nên hoàn thiện hơn.
Học viên: Lê Thị Tú Anh – Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp giảng dạy – K17
11
Chuyên đề: Sử dụng bài tập Hóa học trong dạy học ở trung học phổ thông
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. PGS. TS. Nguyễn Xuân Trường - Ôn tập kiến thức và luyện giải
nhanh bài tập hoá học vô cơ ở trường trung học phổ thông - Tập 2 - NXB
Đại học Quốc gia Hà Nội.
2. TS. Cao Cự Giác - Cẩm nang giải toán trắc nghiệm hóa học - Dùng
cho các kì thi quốc gia – NXB Đại học Quốc gia Hà Nội.
3. Tạp chí hóa học và ứng dụng.
Học viên: Lê Thị Tú Anh – Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp giảng dạy – K17
12