PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP
Người thùc hiÖn : Nguyễn
Phượng
PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP HOÁ HỌC PHỨC TẠP
A- PHẦN MỞ ĐẦU
I. lí do chọn đề tài
II. Mục đích nghiên cứu
III. Đối tượng và khách thể nghiên cứu
IV -Nhiệm vụ nghiên cứu
V. Phạm vi nghiên cứu
VI- Phương pháp nghiên cứu
B- NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN
I. Cơ sở lý luận về các phương pháp giải nhanh một số bài toán hoá học
II. Phân tích thực trạng
III- MỘT SỐ GIẢI PHÁP
Chủ đề 1: Phương pháp tự do chọn lượng chất
Chủ đề 2 : Phương pháp khối lượng mol trung bình
Chủ đề 3 : Phương pháp tăng giảm khối lượng
Chủ đề 4: Phương pháp tính theo lượng của nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử ( bảo toàn
nguyên tố )
Chủ đề 5: Phương pháp hợp thức
IV-MỘT SỐ KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC
C- KẾT LUẬN CHUNG
TÀI LIỆU THAM KHẢO
. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Nhằm cung cấp cho các em đam mê học hoá có được một số phương pháp cơ bản để giải
2-Các phương pháp hỗ trợ
Ngoài các phương pháp chủ yếu, tôi còn dùng một số phương pháp hỗ trợ khác như phương
pháp nghiên cứu tài liệu và điều tra nghiên cứu đối tượng học sinh.
B- NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN
I- CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH MỘT SỐ BÀI TOÁN
HOÁ HỌC.
Hệ thống các bài tập hoá học rất phong phú và đa dạng. Mỗi dạng bài tập hoá học đều có
nguyên tắc riêng và có phương pháp giải đặc trưng riêng. Tuy nhiên do việc phân loại các bài
tập hoá học chỉ mang tính tương đối, vì vậy trong mỗi loại bài tập loại này thường chứa đựng
một vài yếu tố của loại bài tập kia. Điều đó giải thích tại sao có nhiều bài toán hoá học giải
được bằng nhiều cách giải khác nhau. Đối với học sinh giỏi không phải chỉ đơn thuần là giải ra
đáp số mà việc biết giải khéo léo, tiết kiệm được thời gian mà vẫn cho kết quả chính xác mới
là điều quan trọng.
Về nguyên tắc, muốn giải nhanh và chính xác một bài toán hoá học thì nhất thiết học sinh
phải hiểu sâu sắc nội dung và đặc điểm của bài toán đó, nắm vững các mối quan hệ giữa các
lượng chất cũng như tính chất của các chất, viết đúng các phương trình phản ứng xảy ra.
Thực tế có rất nhiều bài toán rất phức tạp: các dữ kiện đề cho không cơ bản ( tổng quát ),
hoặc không rõ, hoặc thiếu nhiều dữ kiện … tưởng chừng như không bao giờ giải được. Muốn
giải chính xác và nhanh chóng các bài toán loại này thì phải chọn một phương pháp phù hợp
nhất ( phương pháp giải thông minh ).
Trong phạm vi của đề tài này, tôi xin được mạn phép trình bày kinh nghiệm bồi dưỡng một số
phương pháp giải nhanh các bài tập hoá học phức tạp
Nội dung đề tài được sắp xếp theo 5 chủ đề, mỗi chủ đề có nêu nguyên tắc áp dụng và các ví
dụ minh hoạ. Sau đây là tên một số phương pháp giải bài tập hoá học được thể hiện trong đề
tài:
1) Phương pháp tự do chọn lượng chất.
2) Phương pháp khối lượng mol trung bình.
3) Phương pháp tăng giảm khối lượng.
tác để hoàn thành yêu cầu của đề bài); gồm các bước như sau :
-Bước 1:Chuyển dữ kiện không cơ bản thành các dữ kiện cơ bản ( theo số mol )
(dữ kiện không cơ bản thường là : chất không tinh khiết, các đại lượng chưa chuẩn về đơn vị,
…)
Bước 2: Đặt ẩn cho số mol, hoá trị, nguyên tử khối … ( Nếu cần )
-Bước 3: Viết đúng tất cả các phương trình hoá học xảy ra.
-Bước 4: Thực hiện các kỹ năng tính toán theo CTHH, theo PTHH, biện luận
-Bước 5: Kiểm tra.
Tiếp theo, tôi tiến hành bồi dưỡng kỹ năng theo dạng. Mức độ rèn luyện từ minh họa đến khó,
nhằm bồi dưỡng học sinh phát triển kỹ năng từ biết làm đến đạt mềm dẻo, linh hoạt và sáng
tạo. Để giảng dạy mỗi dạng tôi thường thực hiện theo các bước sau:
- Bước 1:
Giới thiệu bài tập mẫu và hướng dẫn giải.
- Bước 2:
Rút ra nguyên tắc và phương pháp áp dụng.
- Bước 3:
HS tự luyện và nâng cao.
- Bước 4:
Kiểm tra đánh giá theo chủ đề.
Tuỳ theo độ khó mỗi chủ đề tôi có thể đổi thứ tự của bước 1 và 2.
Sau đây là một số phương pháp giải bài tập hoá học, cách nhận dạng, kinh nghiệm giải quyết
đã được tôi thực hiện và đúc kết từ thực tế. Trong giới hạn của đề tài, tôi chỉ nêu 5 chủ đề giới
1mol
→
xH2SO4
x(mol)
(2MR + 16x) g
R2 (SO4)x + xH2O
1mol
98x (g)
(2MR + 96x)g
Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có :
98.x
mdd sau pö =(2 M R +16 x ) +
×
100 =( 2 M R +2016 x )g
4 ,9
Phương trình nồng độ % của dung dịch muối là :
suy ra ta có
MR = 12x
2 M R +96 x
⋅100% =5,87
mH SO4 =
c ( gam )
2
mH 2O =
100 −
c ( gam)
mH 2 =
4, 694( gam)
* Giải :
⇒
Giả sử a = 100 g
Vì hỗn hợp kim loại Fe, Na lấy dư nên xảy ra các phản ứng sau :
2K
+
Fe
+
2K (dư)+
1
=∑
nH 2 SO4 + ×
nH 2O
2
⇒ 31 C = 760
⇒
⇔
C
1 100 −c
4, 694
+
×
(
)=
98
2
18
2
C = 24,5
Vậy nồng độ dung dịch H2SO4 đã dùng là C% = 24,5%
CHỦ ĐỀ 2:PHƯƠNG PHÁP KHỐI LƯỢNG MOL TRUNG BÌNH
1) Nguyên tắc áp dụng
-
+) Giá trị của nằm trong khoảng :M1
( M +35, 5) ×
a = 23, 675
a
1, 96
4 = 22, 4 =0, 0875
a=0,35
⇒
M =32,14
Hai kim loại kiềm liên tiếp có = 32,14 thoã mãn là Na (23) và K(39)
b) Xác định % khối lượng của hỗn hợp X
gọi x là số mol của K ⇒ số mol Na là ( 0,35 – x ) mol
Áp dụng công thức tính khối lượng mol trung bình ta có:
39 x +(0, 35 −x ).23
=32,14
⇒x =0, 2
0, 35
Vậy nK = 0,2 mol và nNa = 0,35 - 0,2 = 0,15 mol
%mK =
0, 2 ×39
×100% = 69, 33%
0, 2 ×39 + 0,15 × 23
* Gợi ý HS :
- GV: Đây là bài toán rất quen thuộc mà HS có thể giải bằng phương pháp bảo toàn khối lượng
hoặc phương pháp ghép ẩn số. Tuy nhiên muốn giải nhanh chóng thì nên dùng phương pháp
tăng giảm.
- HS: Viết PTHH dạng tổng quát và tìm độ tăng khối lượng của muối theo PTHH.
* Giải:
a) Đặt công thức tổng quát cho hỗn hợp muối cacbonat là :
M CO3
( là khối lượng mol trung bình của 2 kim loại nhóm IIA )
Phương trình phản ứng:
MCO3
→ MCl2
+ 2HCl
1mol
1mol
⇔ ( + 60)g
(
+
Hai kim loại nhóm IIA thuộc 2 chu kỳ liên tiếp có
M= 34,67 nên phải là Mg(24) và Ca(40).
Ví dụ 2: Thả một thanh kim loại Pb vào trong dung dịch muối nitrat của kim loại hoá trị II,
đến khi lượng Pb không đổi nữa thì lấy ra khỏi dung dịch, thấy khối lượng của nó giảm 28,6
gam. Thả tiếp thanh Fe nặng 100g vào phần dung dịch còn lại. Đến khi lượng Fe không đổi
nữa thì lấy kim loại khỏi dung dịch, làm khô cân nặng 130,2 gam. Tìm công thức của muối
nitrat ban đầu.
* Gợi ý HS:
-Do lượng kim loại ở 2 phản ứng đã không đổi được nữa nên R(NO 3)2 và Pb(NO3)2 đã phản
ứng hết. Suy ra số mol Pb(NO3)2 ở 2 phản ứng bằng nhau.
-Bài toán này vẫn có thể giải được bằng phương pháp đại số kết hợp với ghép ẩn số.
CHỦ ĐỀ 4: PHƯƠNG PHÁP TÍNH THEO LƯỢNG CỦA NGUYÊN TỬ HOẶC
NHÓM NGUYÊN TỬ ( Bảo toàn nguyên tố )
1)Nguyên tắc áp dụng:
- Trong các phản ứng hoá học, “ tổng số mol nguyên tử của một nguyên tố hoặc nhóm nguyên
tử trước phản ứng và sau phản ứng luôn bằng nhau”
- Ý nghĩa của phương pháp :
Phương pháp này giúp giải nhanh các bài toán có nhiều biến đổi hoá học phức tạp hoặc các bài
tập hỗn hợp phức tạp, chẳng hạn : các bài toán xảy ra phản ứng giữa các hỗn hợp muối, axit,
bazơ …
Ví dụ : Phản ứng trung hoà hỗn hợp axit với hỗn hợp bazơ được biểu diễn tổng quát:
yR(OH)x +
xHyG
→
Theo ptpư ta có :
Suy ra :
n( −OH )
Các phương trình phản ứng:
KOH
+
HCl
2KOH
+
H2SO4
→
Ba(OH) 2
+
2HCl
Ba(OH) 2
+
H2SO4
Đặt V (l) là thể tích dung dịch Axit
nH (cuûa axit) = 2 ×nH2 SO4 + nHCl = 2 ×1,1V+1,98V= 4,18V (mol)
Từ (1),(2) ta có :
4,18 V = 2,09
⇒
⇒
(2)
V = 0,5 lít
Ví dụ 2 :Có 1 lít dung dịch hỗn hợp Na2CO3 0,1M và (NH4) 2CO3 0,25M. Cho vào dung dịch
đó 43 gam hỗn hợp BaCl2 và CaCl2 , sau khi kết thúc phản ứng thì thu được 39,7 gam kết tủa
A và dung dịch B.
a) Chứng minh hỗn hợp muối clorua đã phản ứng hết.
b) Tính % khối lượng của các chất có trong kết tủa A.
Gợi ý HS:
Để chứng minh muối clorua phản ứng hết ta phải chứng minh hỗn hợp muối cacbonat còn dư.
Tức là số mol gốc CO3 phản ứng < số mol gốc CO3ban đầu.
Trong hỗn hợp Na2CO 3và (NH4) 2CO 3 thì số mol CO3 = tổng số mol 2 muối ( vì 1 mol mỗi
muối đều có 1 mol CO3 )
Giải:a) Từ công thức Na2CO 3và (NH4) 2CO3 ⇒
Đặt RCl2 là công thức đại diện cho hỗn hợp BaCl2 và CaCl 2 . Ta có các PTPƯ :
Na2CO 3 +
n CO3 ( p.öùng) = ∑ nNa2CO 3 + n( NH 4 )2 CO 3 =
< 0,35
b) Gọi x, y là số mol của BaCO3 và CaCO3 trong kết tủa A, ta có:
197 x +100 y =39, 7
A
x +y =0, 3
Vậy :
% mBaCO3 =
x=0,1
⇒
y =0, 2
0,1 ×
197
×
100 = 49, 62%
39, 7
⇒ %mCaCO3 =50,38%
CHỦ ĐỀ 5: PHƯƠNG PHÁP HỢP THỨC
1) Nguyên tắc áp dụng:
- Đây là phương pháp được vận dụng chủ yếu cho việc giải các bài toán chứa nhiều PTPƯ nối
CO2 + Ca(OH) 2
2CO 2 + Ca(OH) 2
→ CaCO3 ↓ + H2O
→ Ca(HCO3 ) 2
(1) × 2
(2)
Vì tỉ lệ mol CaCO3 : Ca(HCO3) 2 = 2 : 1 nên ta có phương trình phản ứng chung:
4CO 2
4mol
→ 2CaCO3 ↓ + Ca(HCO3) 2 + 2H2O
+ 3Ca(OH) 2
3mol
0,03 mol → 0,0225 mol
Vậy thể tích của dd Ca(OH)2 0,015 M đã dùng là :
Lưu ý :
n
0, 0225
V =
=
=
1, 5
Khí 1(NO):
n1
30
5,6
38,4
Khí 2(N2O):
Suy ra ta có :
n2
44
8,4
n1
5, 6
2
=
=
n2
8, 4
3
Các phương trình phản ứng :
Al + 4HNO3
→ Al(NO3) 3
Theo phương trình (3) ta có :
⇒
19H2O
(3)
1
1 10, 8
nNO = ×
n Al = ×
=0, 08 mol
5
5
27
VNO = 0,08 × 22,4 = 1,792 lít
3
V
=
×
1, 792 = 2, 688 lít
N
O
2
; suy ra :
2
Tóm lại : Trên đây chỉ là một số phương pháp giải bài tập hoá học. Đây chỉ là một phần nhỏ
cơ bản hoá học, toán học cho từng bài tập cụ thể thì mới đạt được kết quả cao.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
• Cao Thị Thặng : Hình thành kỹ năng giải BTHH - NXB GD 1999.
• GS .Lê Xuân Trọng: Bài tập nâng cao hoá học 9 - NXB GD 2004.
• Ngô Ngọc An : 400 BTHH lớp 9 - NXB ĐHQG TP Hồ Chí Minh 2004.
• Vũ Anh Tuấn : Bồi dưỡng hóa học THCS - NXBGD 2004.
• GS.TS Đào Hữu Vinh : 250 BTHH lớp 9 - NXB GD 2001.
• PGS.TS Nguyễn Xuân Trường : Bài tập nâng cao Hoá học lớp 9 - NXB GD 2005.