SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM: “HƯỚNG DẪN HỌC SINH PHƯƠNG PHÁP
GIẢI BÀI TẬP LIÊN QUAN ĐẾN ĐỘ TAN VÀ TINH THỂ HIĐRAT”
1. PHẦN MỞ ĐẦU
1.1. Lý do chọn đề tài :
Sự nghiệp đổi mới đất nước theo hướng công nghiệp hóa, hiện đại hóa hiện
nay, đòi hỏi cần phải có nhân lực, nhân tài để đáp ứng với việc phát triển mạnh mẽ
của xã hội trong đó sự nghiệp giáo dục có vai trò hết sức quan trọng trong việc đào
tạo thế hệ trẻ, năng động, sáng tạo, có bản lĩnh và thích ứng cao với cuộc sống thực
tế. Vì vậy, việc trang bị kiến thức cơ bản cho học sinh trung học cơ sở là vấn đề
cấp thiết của bậc học, trong đó có bộ môn Hóa học.
Hoá học là bộ môn khoa học rất quan trọng, cung cấp cho học sinh một hệ
thống kiến thức phổ thông, cơ bản và thiết thực đầu tiên về hoá học, vì thế cần hình
thành ở các em học sinh những kỹ năng cơ bản, phổ thông, thói quen học tập và làm
việc khoa học để làm nền tảng cho việc giáo dục xã hội chủ nghĩa, phát triển năng lực
nhận thức, năng lực hành động. Có những phẩm chất cần thiết như cẩn thận, kiên trì,
trung thực, tỉ mỉ, chính xác, yêu chân lí khoa học, có ý thức trách nhiệm với bản thân,
gia đình và xã hội có thể hoà hợp với môi trường thiên nhiên, chuẩn bị cho học sinh
học lên cao và đi vào cuộc sống lao động.
Hóa học là môn học tiếp cận muộn đối với học sinh THCS, mà khối lượng kiến thức
học sinh cần tiếp thu tương đối nhiều. Học bộ môn Hoá học không những học sinh
học lý thuyết mà còn đòi hỏi học sinh vận dụng lý thuyết được học vào giải quyết
các bài tập định tính, định lượng, giải thích được các hiện tượng xãy ra trong thực
tế, thực tiễn và trong thực hành thí nghiệm. Hiện nay, việc giải các dạng bài tập
hoá học của học sinh ở trường THCS gặp nhiều khó khăn, đặc biệt là các bài tập
liên quan đến độ tan và tinh thể hiđrat hóa.
Chính vì lý do trên tôi chọn đề tài "Hướng dẫn học sinh phương pháp giải
bài tập liên quan đến độ tan và tinh thể hiđrat " làm sáng kiến kinh nghiệm của
mình để góp phần nhỏ nhằm khắc phục tình trạng trên của học sinh trong nhà
trường và nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi bộ môn.
* Điểm mới của đề tài: Với chút ít kinh nghiệm của bản thân và những kinh
- Sách tham khảo cho giáo viên phần nào vẫn còn hạn chế.
- Giáo viên chưa đầu tư thời gian nhiều để nghiên cứu các tài liệu tham khảo.
- Đây là môn học còn khá mới mẽ đối với các em trong chương trình THCS nên
giáo viên cũng gặp một số khó khăn trong khi hướng dẫn cho các em kỹ năng và
phương pháp giải bài tập.
2.1.2 Về học sinh:
- Các em mới làm quen với bộ môn Hóa bắt đầu từ lớp 8 nên nhiều học sinh còn
bỡ ngỡ trước những kiến thức mới lạ, chưa tìm tòi để phát hiện kiến thức nên khả
năng tiếp thu bài còn hạn chế.
- Phương pháp học tập bộ môn ở một số em thiếu tích cực, một bộ phận học sinh
chưa chăm học dẫn đến chất lượng chưa cao vì đây là một trong những môn học
khá khó.
- Các kiến thức dài, tương đối khó, khô khan nên chưa tạo hứng thú, say mê, yêu
thích môn học.
- Đa số các em sách tham khảo còn ít hoặc chưa có thói quen nghiên cứu các tài
liệu nên chưa rèn luyện được các kỷ năng về phương pháp để giải toán.
- Các dạng bài tập liên quan đến độ tan, tinh thể hiđrat là dạng bài tập mà học sinh
lớp 8 và học sinh bồi dưỡng HSG hay giải sai hoặc giải rập khuôn, máy móc. Đa
số các em chưa phân dạng được bài tập, lúng túng, thiếu linh hoạt và chưa có kĩ
năng giải bài tập này.
Do nhiều nguyên nhân trên nên khả năng yêu thích bộ môn, năng lực học tập
của học sinh vẫn còn yếu dẫn đến chất lượng học tập bộ môn Hóa 8, chất lượng
HSG ở các trường THCS nói chung và trường THCS chúng tôi vẫn chưa mang lại
hiệu quả cao. Trước khi nghiên cứu sáng kiến kinh nghiệm này, tôi tiến hành khảo
sát nội dung độ tan, tinh thể hiđrat trên lớp 8A,B và trong đối tượng BDHSG
trường THCS đơn vị tôi công tác.
Chất lượng bài kiểm tra 15 phút năm học: 2013-2014
Bài kiểm tra
13 41,9
11 36,7
Yếu, kém
SL
%
9
29
8 26,7
Tỷ lệ TB trở lên chưa cao(72%), trong đó học sinh khá giỏi còn ít(32%).
Chất lượng HSG Hóa 8 khi chưa nghiên cứu và áp dụng đề tài
Có 30% học sinh giỏi giải được dạng bài tập này, và trong đó chỉ giải quyết được
50% trong số các bài tập dạng đó.
Chất lượng HSG Hóa 9 (tuyến 2) khi chưa nghiên cứu và áp dụng đề tài
Có 40% học sinh giỏi 9 giải được dạng bài tập này, và trong đó chỉ giải quyết
được 50% trong số các bài tập dạng đó.
Trước thực trạng trên, để khơi dậy trong các em sự hứng thú học tập, yêu thích
bộ môn, say mê khám phá, tìm tòi kiến thức, phát triển tư duy, tính sáng tạo cho
học sinh, nhằm nâng cao chất lượng dạy học, và giúp học sinh giỏi Hóa 8, HSG
Hóa 9(tuyến 2) giải quyết tốt các bài tập liên quan đến độ tan, tinh thể hiđrat tôi
nghiên cứu và áp dụng thực tiễn đề tài: “Hướng dẫn học sinh phương pháp giải
bài tập liên quan đến độ tan và tinh thể hiđrat".
Trong đề tài nghiên cứu này, tôi chỉ đi sâu vào mảng kiến thức giải bài tập liên
quan đến độ tan và tinh thể hiđrat chương trình hoá học 8 cho học sinh lớp 8, và
cho học sinh giỏi Hóa 8, Hóa 9 (tuyến 2) qua các tài liệu tham khảo về nội dung
này.
- Biểu thức liên hệ giữa độ tan và nồng độ %
C%
×100 ( C% là nồng độ % của dung dịch bão hòa)
100 − C%
S
C% =
×100% ( C% là nồng độ % của dung dịch bão hòa)
100 + S
S=
- Các yếu tố ảnh hưởng đến độ tan: Thông thường độ tan của chất rắn phụ thuộc
vào nhiệt độ, khi tăng nhiệt độ, độ tan tăng và ngược lại.
2. Tinh thể hiđrat:
- Hợp chất tạo thành do sự liên kết giữa phân tử chất tan với các phân tử nước gọi
là các hiđrat. Nhiều hiđrat không bền, khi cô cạn dung dịch bị mất nước, có những
hiđrat rất bền khi cô cạn dung dịch ta thu được tinh thể ngậm nước.
- Tinh thể ngậm nước là những chất rắn mà trong thành phần của chúng có chất
tan và một số phân tử nước, nước có trong tinh thể ngậm nước gọi là nước kết
tinh.
- Ví dụ: CuSO4.5H2O, CaSO4.2H2O, Na2CO3.10H2O,......
Phần II: Các dạng bài toán:
Dạng 1: Bài toán thể hiện mối liên hệ giữa độ tan và nồng độ phần trăm.
(Dạng bài tập này chủ yếu là ở cuối lớp 8 ở đây chỉ nêu 2 ví dụ).
Phương pháp:
Vận dụng:
Bài tập1: Ở 250C, độ tan của muối ăn là 36g. Tính
nồng độ phần trăm của dd bão hòa muối ăn ở nhiệt
trong 100 g nước hòa tan 36 gam chất tan
→mCT=36 g; mdd=36+100=136 g
Nồng độ phần trăm của dd muối ăn
C% =
36.100%
136
= 26,5%
0
- Dựa vào biểu thức liên hệ Bài tập2: Ở 20 C, nồng độ % của CaSO4 bão hòa là
giữa độ tan và nồng độ phần 0,2%. Tính độ tan của CaSO4 ở nhiệt độ trên?
trăm
* Cách 1: Dựa vào biểu thức liên hệ để tính.
C%
S=
×100
100 − C%
Độ tan của CaSO4 ở 200C là:
hoặc định nghĩa nồng độ %
S=
0, 2
C%
1. Tính lượng tinh thể không Bài tập1: Cần lấy bao nhiêu g NaCl vào 500g dd
ngậm nước vào dd cho sẵn NaCl 8% để có dung dịch NaCl 12%
Giải: mNaCl 8%=500*8%=40(g)
hoặc nước.
Gọi x là khối lượng của NaCl cần thêm vào.
+ Nếu cho tinh thể vào dung
Theo bài ra ta có:
dịch cho sẵn cùng loại chất tan
(BT1)
mddNaCl 12% = x+500
mdd tạothành = mtinh thể + mdd ban đầu.
mNaCl 12% = x +40
mchất tan tạothành = mtinh thể + mct ban đầu.
* nchất tan tạothành = ntinh thể + nct ban đầu.
C% =
x + 40
.100% = 12%
500 + x
→100x+4000=12(500+x)
→100x-12x=2000
* Vdd tạothành = Vdd ban đầu.
→88x=2000→x=22,7 (g)
Khối lượng của NaCl cần thêm vào là 22,7 g
m1(g) dd: C1%
nước là 0%)
C3%
m2(g) dd: C2%
chéo(nồng độ tinh thể là 100%, nồng độ của
C1 − C3
Gọi x, y lần lượt là khối lượng CuSO 4 và khối
Khi C1 > C3 > C2
⇒
lượng nước cần thêm vào
m1 C3 − C2
=
m2 C1 − C3
xgCuSO4: 100%
10%
*Nếu biết CM và Vdd:
y g H2O: 0%
- Tính theo nguyên tắc:
10%
⇒
90%
x 10 1
=
=
y 90 9
Vậy khối lượng của CuSO4 là 600*1/(9+1)=60 g
Khối lượng nước là 600-60=540g
Bài tập 3: Cần lấy bao nhiêu g tinh thể
CuSO4.5H2O và bao nhiêu g H2O để điều chế
500g dd CuSO48%?
Giải: Đặt ẩn và dựa theo nguyên tắc:
mdd tạothành = mtinh thể + mnước.
mct tạothành = mCT trong tinh thể
Gọi x, y lần lượt là khối lượng CuSO4.5H2O và
khối lượng H2O cần thêm vào
Ta có: mddCuSO48%=x+y=500(I)
mCuSO48%=160x/250=0,64x=500*8%=40(II)
Từ I và II ta có: x=62,5 g; y=437,5g
Vậy cần thêm 62,5 g CuSO4.5H2O và 437,5gH2O
Bài tập 4: Cần lấy bao nhiêu g tinh thể
CuSO4.5H2O và bao nhiêu g dd CuSO44% để
điều chế 500gdd CuSO48%?
mdd tạothành = mtinh thể + mdd ban đầu.
Vậy cần thêm 18,5g CuSO4.5H2O
Dạng 3: Bài toán về tính lượng chất tan tách ra hay thêm vào khi thay đổi nhiệt
độ một dung dịch bão hoà cho sẵn.
Đây là dạng bài tập mà học sinh bồi dưỡng HSG 8, 9 bắt gặp nhiều và đa số các
em chưa nắm được phương pháp giải, nên còn lúng túng còn rập khuôn, máy
móc... sau đây là phương pháp giải và vận dụng vào một số ví dụ cụ thể.
Phương pháp:
Vận dụng:
1. Chất kết tinh không ngậm nước
* Khi làm lạnh một dung dịch bão
hòa chất tan rắn thì độ tan thường
giảm xuống, vì vậy có một phần
chất rắn không tan bị tách ra ( gọi
là phần kết tinh):
+ Nếu chất kết tinh không ngậm
nước thì lượng nước trong hai
dung dịch bão hòa bằng nhau.
+ Xác định lượng tinh thể thêm
vào(BT1)
B1: Xác định mct và m H2O có trong
ddbh ở t0 đầu.
B2: Xác định mct có trong ddbh ở
t0 sau ( lượng nước không đổi)
m ct =
S
×m
g
CuSO4
985*80
= 788 g
100
Khối lượng CuSO4 cần thêm vào là:
788-350=438 g
Cách 2: Giải theo đặt ẩn khối lượng thêm vào
* Ở 120C: Cứ (100+35,5) g dd CuSO4 chứa
35,5 g CuSO4.
Vậy cứ 1335 g ddCuSO4 chứa x gam CuSO4.
x=
1335*35,5
= 350 g
135,5
* Lưu ý: HS có thể giải bằng mH2O=1335-350=985 g
phương pháp đặt ẩn khối lượng
tinh thể tách ra (hoặc thêm vào) Gọi a là khối lượng tinh thể CuSO 4 cần thêm
thuận tiện hơn.
vào.
*Ở 900C:
mCuSO4 thu được=350+a(g)
mH2O thu được=985g=mH2O ban đầu
- Đối với bài toán yêu cầu tính khối
S=
78800 − 35000
= 438g
100
Vậy khối lượng CuSO4 cần thêm vào là 438 g
Bài tập2: Làm lạnh 600g dd bão hòa NaCl từ
900C → 100C thì có bao nhiêu gam tinh thể
NaCl tách ra. Biết độ tan của NaCl ở 900C và
100C lần lượt là : 50gam ; 35 gam.
Giải: Cách 1: Giải theo các bước ở phương
pháp giải tính khối lượng tinh thể tách ra
*Ở 900C: Cứ (100+50)g dd NaCl chứa 50 g
NaCl
Vậy cứ 600 g dd NaCl chứa x(g) NaCl
x=
600*50
= 200 g
150
mH2O=600-200=400(g)
*Ở 100C: Cứ 100 g H2O hòa tan 35 g NaCl
Vậy cứ 400 g H2O hòa tan y(g) NaCl
y=
400*35
= 140 g
100
400
→20000-100a=14000
→a=
20000 − 14000
= 60g
100
Vậy khối lượng tinh thể NaCl tách ra là 60 g.
2. Chất kết tinh ngậm nước:
Bài tập3: Xác định khối lượng của
Na2SO4.10H2O tách ra khi làm nguội 1026,4 g
0
0
* Nếu chất rắn kết tinh có ngậm dd bão hòa ở 80 C xuống 10 C. Biết độ tan của
0
o
nước thì lượng nước trong dung Na2SO4 khan ở 80 C là 28,3 gam và ở 10 C là 9
dịch sau ít hơn trong dung dịch gam?
Giải:
ban đầu:
* Ở 800C: Cứ (100+28,3) g dd Na2SO4 chứa
mH
2O
(dd sau) = m H
⇒ ct
a *142
= 0, 44a ( g )
mNa2SO4 tách ra = 322
B3: Lập phương trình biểu diễn độ mH2O tách ra= a - 0,44a = 0,56a(g)
tan của dung dịch sau ( theo ẩn a)
* Ở 100C:
m
− m ct (KT)
S2 =
ct (t 0 cao)
m H O(t 0cao) − m H2O(KT)
*100
mNa2SO4 còn lại =226,4 - 0,44a(g)
2
mH2Ocòn lại =800 - 0,56a(g)
B4: Giải phương trình và kết luận
Lưu ý: Một số bài toán không cho
biết dự kiện về độ tan ở nhiệt độ
đầu, yêu cầu tính khối lượng tinh
thể tách ra, hoặc thêm vào phải
biết dựa vào dự kiện của bài để xác
S=
mH2SO4=0,2*98=19,6(g)
ra.
mddH2SO4=19,6/20%=98(g)
mddCuSO4=0,2*80+98=114(g)
-Tính mCT , mH2O tách ra theo ẩn
→mH2O=114 - 32=82(g)
-Xác định mCT, mH2O còn lại
Gọi x là khối lượng tinh thể CuSO4.5H2O tách
-Dựa vào biểu thức độ tan để tính ra.
x *160
ẩn và trả lời
= 0, 64 x( g )
mCuSO4 tách ra = 250
mH2O tách ra=x - 0,64x = 0,36 x(g)
* Ở 100C:
mCuSO4 còn lại =32 - 0,64x(g)
mH2Ocòn lại =82 - 0,36x(g)
S=
32 − 0, 64 x
100 = 17, 4 g
82 − 0,36 x
→3200 - 64x = 1426,8 - 6,264x
→57,736x=1773,2 →x=30,7(g)
Vậy khối lượng tinh thể CuSO4.5H2O tách ra là
30,7 g.
Bài tập 5: Khi thêm 1 gam MgSO4 khan vào
100 g dd MgSO4 bão hòa ở nhiệt độ 200 đã làm
cho muối kết tinh lại ở dạng tinh thể ngậm
26,98 − 0, 49 x
100 = 35,1g
74, 02 − 0,51x
→2698 - 49x = 2598,1 - 17,9x
→31,1x=99,9 →x=3,2(g)
Vậy khối lượng MgSO4.7H2O tách ra là 3,2 g
Dạng 4: Bài toán tìm công thức tinh thể ngậm nước
Đây là dạng bài tập mà học sinh bồi dưỡng HSG 8, 9 bắt gặp nhiều và nội dung
phong phú... sau đây là phương pháp giải và vận dụng vào một số ví dụ cụ thể.
Phương pháp giải
Vận dụng
* Đối với dạng bài tập này HS phải Bài tập1: Trong thành phần tinh thể hidrat của
một muối nitrat kim loại hóa trị II, nước kết
biết :
tinh chiếm 42,1875% về khối lượng. Xác định
công thức của tinh thể hidrat hóa. Biết % khối
- Cách viết công thức chung của
lượng của kim loại trong tinh thể là 9,375%?
tinh thể muối ngậm nước
Giải: CTC: A(NO3)2.nH2O
- Cách tìm công thức khi biết thành %NO3=100 - 9,375 - 42,1875 = 48,4375%
phần %, hoặc biết phân tử khối,
khối lượng,....
BT1:
-Viết công thức chung của tinh thể
ngậm nước.
-Dựa vào % của NO3 để tính Mtinh
62* 2
Bài tập2: Cho một lượng bột sắt dư vào 200ml
ddH2SO4 thu được 1,12 lít khí H2(đktc)
a. Làm bay hơi dung dịch sau phản ứng thu
được 13,9 g muối ngậm nước. Xác định công
thức hóa học của muối ngậm nước thu được?
b. Xác định nồng độ của ddH2SO4 đã dùng?
Giải: a. nH2=1,12/22,4 = 0,05 mol
PTHH: Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2
- Tính nmuối (khi làm bay hơi dung
dịch sau phản ứng thì nmuối=ntinh thể
ngậm nước
)
- Viết CT chung muối ngậm
nước(muối tạo thành ở PTHH là
muối trong tinh thể ngậm nước)
- Tính Mtinh thể
-Dựa vào Mtinh thể để tính số phân tử
nước và viết công thức
1 mol
1 mol
1mol
0,05mol 0,05mol 0,05mol
CTC: FeSO4.nH2O
Ta có: nFeSO4=n tinh thể=0,05 mol
M tinh thể = 13,9/0,05=278(g)
tan trong 394,5g tinh thể ngậm
Mà
7 < n< 12 và mM SO .nH O = 395,4 (g)
nước
n tinh thể=nM2SO4=174,4/(2M+96)
2
4
2
174, 4
*(2 M + 96 + 18n) = 395, 4
Ta có: 2M + 96
n
-Dựa vào khối lượng M2SO4 và
khối lượng tinh thể ngậm nước để
biện luận tìm công thức
M2SO4
8
9
111,36 127,8
10
142
Lớp
Số bài
Bài kiểm tra
8A
8B
29
32
15 phút
Giỏi
SL
%
8 27,6
5 15,6
Khá
SL
%
10 34,5
12 37,5
T. Bình
SL
%
môn học cũng tăng lên, các em cảm thấy yêu bộ môn hơn
- Qua kiểm tra học sinh giỏi về phần bài tập liên quan đến độ tan và tinh thể
hiđrat học sinh làm bài sáng tạo, linh hoạt.
* “Hướng dẫn học sinh phương pháp giải bài tập liên quan đến độ tan và tinh
thể hiđrat" một trong những nhiệm vụ quan trọng nhằm nâng cao chất lượng học
tập bộ môn Hóa, đặc biệt là học sinh giỏi, góp phần tạo ra những con người năng
động, sáng tạo, thích nghi với thời đại mới - thời đại của tri thức, của khoa học
công nghệ.
Tuy nhiên để nâng cao chất lượng bộ môn ngoài việc hướng dẫn cho học sinh
phương pháp giải các dạng toán cũng cần phối kết hợp nhiều phương pháp giảng
dạy tích cực, tăng cường hiệu quả việc sử dụng thiết bị dạy học hiện đại. Để thực
hiện tốt nhiệm vụ này, bản thân giáo viên phải có sự đam mê, tâm huyết với nghề,
phải có phương pháp làm việc khoa học, phải đầu tư nhiều thời gian và công sức
cho việc nghiên cứu, tìm tòi tài liệu, luôn không ngừng nâng cao trình độ và tư duy
của bản thân. Giáo viên phải là người hướng dẫn, điều khiển học sinh học tập tích
cực. Bên cạnh đó cần ở học sinh tính tự giác, tự giải quyết các vấn đề mà giáo viên
đã hướng dẫn, tự phát hiện ra các kiến thức mới, phải biết xâu chuỗi kiến thức lí
thuyết với kiến thức thực tế, bài tập để tư duy sáng tạo và lôgic. Đồng thời phải có
sự đầu tư, giúp đỡ của các bạn đồng nghiệp, nhà trường về thời gian, kinh nghiệm.
3.2. Đề xuất, kiến nghị:
Qua thực tế giảng dạy, tôi nhận thấy một vài điểm cần lưu ý sau :
3.2.1. Về phía giáo viên :
- Để thực hiện tốt, người giáo viên cần nghiên cứu kỹ bài giảng, xác định
được kiến thức trọng tâm, tìm hiểu, tham khảo các tài liệu liên quan phù hợp với
học sinh. Hình thành cho học sinh khả năng phát huy tính chủ động, sáng tạo, phải
mang tính hợp lí và hài hòa. Đồng thời, hướng dẫn cho học sinh thói quen tìm hiểu,
nghiên cứu, xử lí thông tin.
3.2.2. Về phía nhà trường :