BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY BẮC

NGUYỄN THỊ HOÀI

SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP ĐỒ THỊ ĐỂ GIẢI NHANH MỘT SỐ DẠNG
BÀI TẬP TRONG CHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC PHỔ THÔNG

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Sơn La, 2016


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY BẮC

NGUYỄN THỊ HOÀI

SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP ĐỒ THỊ ĐỂ GIẢI NHANH MỘT SỐ DẠNG
BÀI TẬP TRONG CHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC PHỔ THÔNG

Chuyên ngành: TN1

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Người hướng dẫn: Th.s. Hoàng Thị Bích Nguyệt

Sơn La, 2016


Lời cảm ơn
Trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành khóa luận tốt nghiệp, tôi đã


Đktc

Điều kiện tiêu chuẩn

Dd

Dung dịch

THPT

Trung học phổ thông

V

Thể tích

CM

Nồng độ mol

M

Khối lượng

ĐH

Đại học

CĐ

1.1.4. Phân loại bài tập hóa học ............................................................................ 6
1.1.5. Một số phương pháp giải bài tập hóa học ................................................... 7
Chương 2: Sử dụng phương pháp đồ thị để giải một số dạng bài tập cơ bản ....13
2.1. Phương pháp đồ thị ...................................................................................................13
2.1.1. Khái quát về phương pháp đồ thị .............................................................. 13
2.1.2. Nội dung phương pháp .............................................................................. 13
2.1.3. Mối liên hệ của phương pháp đồ thị với bài tập hóa học ...................... 13
2.1.4. Phạm vi áp dụng ........................................................................................ 14
2.2. Dạng bài tập khi oxit axit (CO2 hoặc SO2) tác dụng với dung dịch bazo như
Ca(OH)2 hoặc Ba(OH)2 ...................................................................................... 15
2.3. Dạng muối Al3+ tác dụng với dung dịch chứa ion OH- ................................ 21
2.4. Dạng muối Zn2+ tác dụng với dung dịch OH- ............................................. 28
2.5. Dạng Mn+ tác dụng với dung dịch NH3 tạo kết tủa, sau đó kết tủa tan trong
dung dịch NH3 dư.(M: Zn; Cu+;Cu2+; Ni; Co, Ag+) ............................................ 32
2.6. Dạng H+ tác dụng với muối AlO2-................................................................ 34


Chương 3: Thực nghiệm sư phạm ................................................................... 43
3.1. Mục đích và phương pháp ............................................................................ 43
3.1.1. Mục đích .................................................................................................... 43
3.1.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm......................................................... 43
3.2. Nội dung của thực nghiệm sư phạm ............................................................ 43
3.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm ............................................................. 43
3.4. Tổ chức thực nghiệm sư phạm ..................................................................... 43
3.4.1. Đối tượng của thực nghiệm sư phạm ........................................................ 43
3.4.2. Tổ chức thực nghiệm sư phạm .................................................................. 44
3.5. Kết quả ......................................................................................................... 45
3.5.1. Đánh giá chung về tình hình học tập của học sinh ................................... 45
3.5.2. Đánh giá định lượng .................................................................................. 45
Phần 3: Kết luận và kiến nghị .......................................................................... 48

toán thường gặp trong các kì thi ĐH-CĐ. Bài tập hóa học trong dạy học hóa học
có vai trò vô cùng quan trọng, nó giúp học sinh nắm chính xác các khái niệm,
đào sâu mở rộng kiến thức và các kĩ năng kĩ xảo. Giúp cho giáo viên đánh giá
được sự nhận thức của học sinh, bài tập hóa học đồng thời cũng là phương tiện
kiểm chứng chất lượng dạy và học. Trong chương trình hóa học phổ thông bài
tập hóa học có nhiều dạng, mỗi dạng đều có mục đích riêng, song thực tế chúng
có mối quan hệ chặt chẽ với nhau. Mục đích của việc làm bài tập không phải chỉ
1


làm được nhiều bài mà là sự khái quát phương pháp giải của từng dạng, do đó
cần chú ý đến việc sử dụng bài tập hóa học sao cho hợp lí, đúng mức nhằm nâng
cao khả năng học tập của học sinh.
Là một sinh viên ngành sư phạm, trong thời gian kiến tập, thực tập, khi
hướng dẫn cho học sinh sử dụng các phương pháp truyền thống để giải những
bài tập dạng này tôi nhận thấy mất rất nhiều thời gian, vì học sinh rất dễ nhầm
lẫn thứ tự của các phản ứng xẩy ra dẫn đến việc lựa chọn đáp án sai.
Trong hệ thống phương pháp giải các bài tập hóa học, phương pháp đồ thị
là một phương pháp đã được sử dụng và viết trong khá nhiều tài liệu, tuy nhiên
qua tham khảo các tài liệu tôi thấy phương pháp đồ thịthực sự khá hay và việc
áp dụng khá dễ dàng ở một số dạng bài tập. Khi sử dụng “ phương pháp đồ thị ”
có thể tiết kiệm được rất nhiều thời gian.
Với các lí do trên, tôi chọn đề tài “Sử dụng phương pháp đồ thị để giải
nhanh một số dạng bài tập trong chương trình hóa học phổ thông” làm chủ đề
nghiên cứu khóa luận tốt nghiệp.
2. Mục đích và nhiệm vụ.
- Nghiên cứu nguyên tắc, phạm vi sử dụng phương pháp đồ thị.
- Tìm hiểu một số dạng bài tập có thể áp dụng.
- Hệ thống hóa phương pháp giải.
- Thực nghiệm sư phạm để kiểm chứng tính khả thi của đề tài.

6. Đóng góp của đề tài
Đề tài thành công sẽ góp phần nâng cao chất lượng học tập bộ môn hóa học
của học sinh, cung cấp nguồn tài liệu thiết thực cho việc giảng dạy của giáo viên, học
tập của học sinh ở trường trung học phổ thông trong giải bài toán hóa học.

3


Phần 2: Nội dung
Chương 1: Cơ sở lý luận
1.1. Khái quát về bài tập hóa học
1.1.1. Khái niệm về bài tập hóa học
Bài tập hóa học là hệ thống các câu hỏi buộc nguời học (học sinh) vận
dụng các kiến thức lý thuyết để giải.
Là phương tiện cơ bản để dạy cho học sinh vận dụng kiến thức. Một trong
những tiêu chí đánh giá sự lĩnh hội tri thức hóa học là kỹ năng áp dụng tri thức
vào giải quyết các bài tập hóa học chứ không phải là kỹ năng kể lại tài liệu đã
học. Bài tập hóa học là một trong những phương tiện hiệu quả để giảng dạy môn
hóa, tăng cường và định hướng hoạt động tư duy của học sinh.
1.1.2. Ý nghĩa, tác dụng của bài tập hóa học
- Rèn luyện cho học sinh khả năng vận dụng được các kiến thức đã học
biến những kiến thức tiếp thu được qua các bài giảng, của thầy thành kiến thức
của chính mình. Khi vận dụng được một kiến thức nào đó, kiến thức đó sẽ nhớ
được lâu.
- Đào sâu và mở rộng kiến thức đã học một cách sinh động, phong phú,
hấp dẫn. Chỉ có vận dụng kiến thức vào giải bài tập, học sinh mới nắm vững
kiến thức một cách sâu sắc.
- Ôn tập củng cố và hệ thống hóa kiến thức một cách thuận lợi nhất. Trong khi
ôn tập nếu chỉ đơn thuần ôn lại kiến thức học sinh sẽ chán vì không có gì mới, hấp
dẫn. Thực tế cho thấy học sinh khá và giỏi chỉ thích giải bài tập trong giờ ôn tập.

lại kiến thức một cách đa dạng, phong phú, hấp dẫn. Trong giai đoạn bài học
mới, học sinh đã biết và nắm vững được các lí thuyết chung như các khái niệm,
định luật, tính chất các chất….là những kiến thức tổng quát, trừu tượng. Đến khi
giải bài tập học sinh vận dụng lí thuyết vào từng trường hợp cụ thể rất phong
phú đa dạng. Từ đó mà các kiến thức lí thuyết dần được củng cố và chính xác
hơn. Mặt khác, khi giải bài tập học sinh không chỉ nhớ lại kiến thức mà còn giúp
các em tổng hợp và khái quát kiến thức từ nhiều bài, nhiều chương khác nhau, vì
vậy các em nắm kiến thức một cách bền vững, tăng hiệu quả của việc tự học.
Bài tập hóa học là một trong những phương pháp để nâng cao hứng thú cho
học sinh trong quá trình học tập. Bài tập hóa học rèn luyện cho học sinh các kĩ
năng, kĩ xảo hóa học như cân bằng phương trình phản ứng theo phương trình
5


hóa học và công thức hóa học,…. khả năng vận dụng kiến thức đã biết vào thực
tiễn cuộc sống, lao động sản xuất và bảo vệ môi trường. Do đó, việc tự học của
học sinh không còn nhàm chán, không chống đối, nâng cao ý thức tự giác, làm
việc độc lập cho các em.
1.1.4. Phân loại bài tập hóa học
Hiện nay có nhiều cách phân loại bài tập khác nhau trong các tài liệu giáo
khoa. Vì vậy, cần có cách nhìn tổng quát về các dạng bài tập dựa vào việc nắm
chắc các cơ sở phân loại.
- Phân loại dựa vào bản chất của bài toán:
+ Bài tập định tính (không có tính toán)
+ Bài tập định lượng (có tính toán)
- Phân loại dựa vào hoạt động của học sinh khi giải bài tập:
+ Bài tập lý thuyết (không có tiến hành thí nghiệm)
+ Bài tập thực nghiệm (có tiến hành thí nghiệm)
- Phân loại dựa vào nội dung của bài tập
- Yêu cầu của bài tập


p .u

  m s. p

Ví dụ : Hoà tan hoàn toàn 23,8 gam hỗn hợp một muối cacbonat của các kim
loại hoá trị (I) và muối cacbonat của kim loại hoá trị (II) trong dung dịch HCl.
Sau phản ứng thu được 4,48 lít khí (đktc). Đem cô cạn dung dịch thu được bao
nhiêu gam muối khan?
Hướng dẫn giải
M2CO3 + 2HCl  2MCl + CO2 + H2O
R2CO3 + 2HCl  2MCl2 + CO2 + H2O
n CO2 

4,88
 0,2 mol
22,4

 Tổng nHCl = 0,4 mol và n H O  0,2 mol.
2

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:
23,8 + 0,436,5 = mmuối + 0,244 + 0,218


mmuối = 26 gam.

3. Phương pháp bảo toàn điện tích
Trong dung dịch: tổng điện tích cation bằng tổng điện tích anion





n HNO3  n H  0,88 mol.



a

0,88
 0,22 M.
4

Số mol NO3 tạo muối bằng 0,88  (0,08 + 0,08) = 0,72 (mol)
Khối lượng muối bằng 10,71 + 0,72  62 = 55,35 (gam)
4. Phương pháp bảo toàn nguyên tử nguyên tố



số nguyên tử mỗi nguyên tố = const

Trong phản ứng hóa học: Tổng số nguyên tử mỗi nguyên tố bằng hằng số
Ví dụ : Thổi từ từ V lít hỗn hợp khí (đktc) gồm CO và H2 đi qua một ống
đựng 16,8 gam hỗn hợp 3 oxit: CuO, Fe3O4, Al2O3 nung nóng, phản ứng hoàn
toàn. Sau phản ứng thu được m gam chất rắn và một hỗn hợp khí và hơi nặng
hơn khối lượng của hỗn hợp V là 0,32 gam. Tính V và m.
Hướng dẫn giải
Thực chất phản ứng khử các oxit trên là
CO + O  CO2
H2 + O  H2O.


m = 16,48 (gam)

Vhh (COH ) 0,02 22,4 0,448 (lớt)
2

5. Phng phỏp bo ton electron
Trong phn ng oxi húa kh: tng electron cho = tng electron nhn



electron cho =



electron nhn

ne cho hoc nhn = NA . s electron bin thiờn . ch s A
Vớ d : Trn 0,81 gam bt nhụm vi bt Fe2O3 v CuO ri t núng tin
hnh phn ng nhit nhụm thu c hn hp A. Ho tan hon ton A trong dung
dch HNO3 un núng thu c V lớt khớ NO (sn phm kh duy nht) ktc.
Giỏ tr ca V l bao nhiờu ?
Hng dn gii
Túm tt theo s :
Fe2O3 to
hòa tan hoàn toàn
0,81 gam Al

hỗn hợp A
VNO ?


x mol A phản ứng -> x mol B => m↑ hoặc m↓ = b (gam)
 x

b
a

7. Phương pháp trung bình (số nguyên tử C trung bình, hóa trị trung
bình, nhóm chức trung bình, khối lượng mol trung bình,…)
Bài tập hỗn hợp các chất: M =

M1.x1  M 2 .x2  ...  M n .xn
x1  x2  ...  xn

Hỗn hợp 2 chất: M = M1.x  (1  x).M 2
Ví dụ : Trong tự nhiên, đồng (Cu) tồn tại dưới hai dạng đồng vị 2963 Cu và 2965 Cu .
KLNT (xấp xỉ khối lượng trung bình) của Cu là 63,55. Tính % về khối lượng
của mỗi loại đồng vị.
Hướng dẫn giải
Gọi x là % của đồng vị 2965 Cu ta có phương trình:
M = 63,55 = 65.x + 63(1  x)



x = 0,275

Vậy: đồng vị 65Cu chiếm 27,5% và đồng vị 63Cu chiếm 72,5%.
8. Phương pháp đường chéo
m1:


6
manken
7

mH =

1
manken
7

11.Phương pháp quy đổi
- Quy hỗn hợp nhiều chất (từ 3 chất trở lên) thành một hay hai chất nhưng
phải bảo toàn số mol nguyên tố và bảo toàn khối lượng.
Ví dụ: Hỗn hợp gồm 0,1 mol FeO, 0,1 mol Fe2O3 và 0,2 mol Fe3O4. Quy về hỗn
hợp gồm FeO và Fe2O3, hoặc quy về Fe3O4
- Có thể quy đổi các chất thành các nguyên tử.
Ví dụ : Fe, FexOy …=> quy về hỗn hợp có Fe và O
Chú ý: Có thể trong quá trình tính toán có m hoặc n âm.
12. Phương pháp sơ đồ V
Cho a gam hỗn hợp FexOy tác dụng với CO → CO2
CO

O
CO2

Ví dụ : Cho a gam Fe tác dụng với 0,1 mol dung dịch HCl dư. Sau phản ứng thu
được bao nhiêu gam muối?
Hướng dẫn giải:
Áp dụng phương pháp sơ đồ V ta có:
2Cl- (0,1)

Một trong những ứng dụng của toán đồ thị là biện luận số nghiệm của
phương trình dựa vào đồ thị, đặc biệt là bài toán tìm khoảng giá trị hoặc cần có
cái nhìn một cách trực quan cho học sinh dễ hiểu hiện tượng của bài toán.
Cụ thể , nếu đồ thị của hàm số y = f(x) cắt đồ thị của y = g(x) tại n điểm thì
phương trình có n nghiệm, có thể dễ biết được các điểm cắt đó dựa vào tính chất
đặc biệt của đồ thị.
Dựa trên nguyên tắc đó, chúng ta có thể áp dụng vào hóa học để giải nhanh
một số loại bài toán nhờ vào các tính chất đặc biệt của đồ thị trong hóa học.
2.1.2. Nội dung phương pháp
Trong hóa học vô cơ, ta thường gặp dạng bài toán:
A +

dung dịch B

→

D↓

Kết tủa D có thể tan trong A hoặc B dư, khi đó bài toán thường yêu cầu
tìm điều kiện ( khối lượng, thể tích, nồng độ, số mol, phần trăm….) của A
hoặc B để xuất hiện kết tủa D với khối lượng đã cho hoặc kết tủa lớn nhất
hoặc kết tủa nhỏ nhất.
2.1.3. Mối liên hệ của phương pháp đồ thị với bài tập hóa học
Chúng ta thường gặp các dạng bài toán khi cho oxit axit như CO2, SO2 tác

13


dụng với dung dịch như NaOH, Ba(OH)2… thu được sản phẩm là muối, kết
tủa,… đó cũng là những dạng bài toán khó và nhiều trường hợp xảy ra trong bài


+ Thể tích, số mol lớn nhất là sau điểm cực đại.
+ Không có yêu cầu nào thì sẽ là hai nghiệm.
Ưu điểm:
- Trực quan, sinh động, dễ hiểu về tiến trình phản ứng , sử dụng dạng toán
đồng dạng trong chương trình toán cấp 2 giúp học sinh giải bài tập một cách
nhanh nhất.
- Phát huy khả năng tư duy cho học sinh, để các em hiểu rõ hơn về các hiện
tượng thí nghiệm.
Hạn chế: phương pháp này chỉ áp dụng trong một số trường hợp nhất định.
2.2. Dạng bài tập khi oxit axit (CO2 hoặc SO2) tác dụng với dung dịch bazo
như Ca(OH)2 hoặc Ba(OH)2
Số mol Ca(OH)2 là a mol
Số mol của CaCO3 là n↓ mol
Phương trình:
CO2  Ca(OH )2  CaCO3  H 2O

a

a

a

CO2  Ca(OH )2  H 2O  Ca( HCO3 )2

a

a

Trường hợp: n↓ = a tức ↓max => nCO2 = a

Nếu tính lương CO2 min thì tính theo x1
Ví dụ 1: Cho V lít khí CO2 (đktc) tác dụng với 0,2 mol dung dịch
Ca(OH)2. Sau phản ứng thu được 15 gam kết tủa CaCO3. Tính lượng khí CO2
min, max đã dùng ở phản ứng trên.
Hướng dẫn:

nCaCO3 = 0,15 mol < nCa (OH )2
Do vậy,

nCO2 = 0,15 => Vmin = 0,15 . 22,4 = 3,36 (lít)
16


nCO2 = 2.0.2 – 0,15 = 0,25 mol => V2 = 0,25. 22.4= 5,6 (lít)
nCaCO3

a

nCO2
0

0,1

a+0,1

0,6

4a+0,1

 Trương hợp 2: biết nCO2 , nCa (OH )2 . xác định sản phẩm

Do vậy,

nCaCO3

2

nCO2 < 2.0,03
= 2.0,03 – 0,04 = 0,02 (mol)

mCaCO3 = 0,02 .100 = 2 (gam)

17


 Trường hợp 3: biết

nCO2 , nCaCO3

=> nCa (OH )2

- Nếu

nCaCO3 < nCO2

- Nếu

nCaCO3 = nCO2 => nCa (OH )2

=


1,2

= 0.08 (mol)

nCO2 > nCaCO3
Ta có:

nBa (OH )2

=

0,12  0, 08
= 0,1 (mol)
2

Vậy, nồng độ mol ban đầu của Ba(OH)2 là:

CM Ba ( OH )

2

= 0,1 : 2,5 = 0,04 (mol)

18

5a


 Trường hợp 4: Xác định kết tủa max, min trong khoảng biến thiên của