Xây dựng phương pháp giải một số dạng bài toán đồ thị hay và khó để đạt điểm 9 10 trong bài thi THPT quốc gia nhằm nâng cao hiệu quả dạy học môn hóa học - Pdf 43

1.Mở đầu
1.1.Lí do chọn đề tài
Với xu thế đổi mới phương pháp dạy học; hình thức thi trắc nghiệm khách
quan đã được đưa vào để thay thế hình thức tự luận trong một số môn học, trong
đó có môn Hóa học. Với hình thức thi trắc nghiệm, trong một khoảng thời gian
ngắn học sinh phải giải quyết được một lượng khá lớn các câu hỏi, bài tập. Điều
này không những yêu cầu học sinh phải nắm vững, hiểu rõ kiến thức mà còn
thành thạo trong kĩ năng giải bài tập và đặc biệt phải có phương pháp giải bài tập
trắc nghiệm hợp lí. Thực tế cho thấy có nhiều học sinh có kiến thức vững vàng
nhưng trong các kì thi vẫn không giải quyết hết các yêu cầu đề ra. Lí do chủ yếu
là các em vẫn tiến hành giải bài tập hóa học theo cách truyền thống, việc này làm
mất rất nhiều thời gian, do đó không đạt hiệu quả cao trong việc giải bài tập trắc
nghiệm. Vì vậy việc xây dựng “các phương pháp giải nhanh bài tập trắc nghiệm
hóa học” là một việc rất cần thiết để giúp các em học sinh đạt kết quả cao trong
các kì thi.
Trong quá trình giảng dạy tôi nhận thấy các em học sinh gặp rất nhiều khó
khăn trong việc giải quyết các bài tập có hình vẽ đồ thị có liên quan đến các dạng
bài toán: "Dẫn từ từ Ba(OH)2 vào dung dịch muối Al2(SO4)3 ,dẫn từ từ Ba(OH)2
vào dung dịch hỗn hợp chứa Al 3+ và SO42− ; dẫn từ từ dd hỗn hợp NaOH và
Ba(OH)2 vào dung dịch chứa muối nhôm sunfat, biện luận lượng kết tủa thu
được, dẫn từ từ CO2 vào dung dịch hỗn hợp NaAlO2 và Ca(OH)2" …Thực sự đây
là những dạng bài tập hay lạ và khó. Đặc biệt trong các đề thi THPTQG năm
2016, đề minh họa kì thi THPTQG năm 2017, các đề thi thử THPTQG của các sở
giáo dục các năm gần đây những dạng bài tập có nội dung hình vẽ, đồ thị đã được
đưa vào trong nội dung đề thi đặc biệt có những bài thuộc mức độ điểm 9,10 như
các dạng trên. Là một giáo viên khi hướng dẫn cho học sinh sử dụng các phương
pháp truyền thống để giải những bài tập dạng này mất rất nhiều thời gian vì học
sinh rất dễ nhầm lẫn thứ tự của các phản ứng xảy ra dẫn đến việc lựa chọn sai đáp
án.
Phương pháp đồ thị là một phương pháp đã được sử dụng và được viết khá
nhiều trong các tài liệu tuy nhiên chỉ dừng lại ở các bài toán đơn giản, những bài

Thông qua đề tài giúp học sinh hiểu được bản chất của các quá trình phản
ứng và có phương pháp tư duy giải các dạng bài tập trên một cách dễ dàng
và ngắn gọn để đạt được điểm 9, 10 trong bài thi THPT QG nhằm nâng cao
hiệu quả dạy - học môn hóa ở trường THPT Tĩnh gia 1.
1.3. Đối tượng nghiên cứu
Đề tài tập trung nghiên cứu các 7 dạng bài tập có sự tạo thành 2 kết tủa
trong đó có một kết tủa biến thiên theo lượng chất thêm vào và được áp dụng vào
các tiết dạy tự chọn, ôn thi đại học phần kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm, sắt ở
lớp12.
1.4. Phương pháp nghiên cứu
Để hoàn thành nhiệm vụ đặt ra tôi sử dụng các phương pháp nghiên cứu
sau: xây dựng cơ sở lí thuyết, thực nghiệm sư phạm, thống kê, xử lí số liệu.
2. Nội dung sáng kiến kinh nghiệm
2.1. Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm
Qua diễn biến của thí nghiệm và các phương trình phản ứng ta thiết lập
được mối liên hệ số mol giữa các chất bằng hàm số. Ta có thể dùng thuật giải
tích hoặc từ đồ thị sử dụng tỉ lệ giữa các tam giác đồng dạng (Định lí talet) để xác
định kết quả đề yêu cầu [7].
2.2. Thực trạng của vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm
Phương pháp này đã được sử dụng rất hiệu quả vào một số dạng bài tập
đơn giản chỉ tạo một kết tủa như:
- Sục CO2 vào dung dịch chứa a mol Ca(OH)2[7].
nCaCO3
a
nAl(OH)3

a
2a
nCO2 3+
a

2.3.Các sáng kiến kinh nghiệm hoặc các giải pháp đã sử dụng để giải
quyết vấn đề
2.3.1 Xây dựng cơ sở lí luận và phương pháp giải một số dạng bài toán
đồ thị cụ thể
2.3.1.1. Dẫn từ từ dd Ba(OH)2 vào dung dịch muối Al2 (SO4)3
Bài toán: Rót từ từ dd chứa x mol Ba(OH) 2 vào dung dịch chứa a mol Al2
(SO4)3. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được m gam kết tủa X. Thành
phần, khối lượng kết tủa thu được sẽ phụ thuộc vào mối quan hệ giữa x và a
Các phản ứng lần lượt xảy ra là:
Al 3+ + 3OH − 
→ Al (OH )3 ; Ba2++ SO42−

Al(OH)3 + OH-

AlO2− +

BaSO4

2 H 2O

Giải quyết:
- Ban đầu kết tủa được tạo ra đồng thời:
Al3+ + 3OH- Al(OH)3 ; Ba2+ + SO 24−  BaSO4

3


b
Do đó đồ thị đi lên. Và đây là 1 hàm số liên tục từ điểm xuất phát đến điểm cực
đại do: Ba(OH)2 Ba2+ + 2OHx 

í
ï
ï
ï
ï
ï
ï
ï
î

2x
+233x
3
233*3a
233x+2a*78=m
max
3a*233+(8a- 2x)78
78*


u x

4

2−
4

2

4 3

3+

Giá trị của a gần nhất với giá trị nào sau đây?
A.0,35
B.0,40
C. 0,45
D.0,50 [10].
(Đề thi thử bookgol lan 9 -2017)
Giải:
→ Ba(OH)2 + H2
Ba + H2O 
a
a
a/2 mol
Khối lượng dung dịch thu được đạt giá trị nhỏ nhất khi lượng kết tủa là cực đại
m dd= m Ba+ mdd Al2(SO4)3 –m H2- m kt
121,5=137a +m-a-

0,38m
0,57 m
*78 * 233 => 121,5=-136a +21/40m(1)

0,4

0,3

3+

4



3+

2−
4

3

3+



3

4

+

6


Nếu 3n Al3+ < 2n SO24− thì tại điểm M kết tủa Al(OH)3 đạt cực đại và đoạn từ M
đến H thì BaSO4 tiếp tục kết tủa.


- Sau đó kết tủa Al(OH)3 tan từ từ cho đến hết nên đồ thị đi xuống.
Al(OH)3 +OH-  AlO −2 +H2O
- Khi kết tủa Al(OH)3 tan hết, kết tủa BaSO4 không tan nên đồ thị đi ngang.
- Dạng đồ thị khi cho từ từ Ba(OH)2 đến dư vào dung dịch hỗn hợp Na2SO4 và
Al2(SO4)3 như sau: (với đoạn MH: BaSO4 tiếp tục được tạo ra, Al(OH)3 đã đạt
cực đại ở M)

Tại điểm T: tổng khối lượng kết tủa của BaSO4 cực đại và Al(OH)3 cực đại.
7


Tại điểm I: khối lượng kết tủa BaSO 4 cực đại hoặc tổng khối lượng BaSO 4 và
Al(OH)3 được tính theo số mol Ba(OH)2 x mol.
+ Nếu 3n Al3+ > 2n SO24 − thì tại điểm M kết tủa BaSO4 đạt cực đại và đoạn từ M
đến H thì Al(OH)3 tiếp tục kết tủa.

Áp dụng 1: Từ đồ thị cho sẵn suy luận nhanh ra kết quả
Ví dụ 1: Nhỏ từ từ dung dịch Ba(OH)2 đến dư vào dung dịch hỗn hợp
Na2SO4 và Al2(SO4)3 ta có đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc khối lượng kết tủa theo
số mol Ba(OH)2 như sau

Dựa vào đồ thị hãy xác định giá trị của x là
A. 0,28 (mol)
B. 0,3 (mol) C. 0,2 (mol)
giải bài tập:
Từ đồ thị đã cho, đối chiếu đồ thị tổng quát ta có:
m BaSO4 = 69,9g ⇒ n BaSO4 = 0,3mol ⇒ n SO2− = 0,3mol

D. 0,25 (mol)[1]


AlCl3 thì khối lượng kết tủa sinh ra được biểu diễn bằng đồ thị sau. Giá trị của x
gần với giá trị nào nhất sau đây?
mkt (gam)
8,55
m
số mol Ba(OH)2
x

y

0,08

A. 0,029
B. 0,025
C. 0,019
D. 0,015[10]
Giải bài tập:
Từ đồ thị đã cho, đối chiếu đồ thị tổng quát ta có:
Tại điểm 0,08 mol Ba(OH)2: Al(OH)3 tan hết
4 n Al3+ = 0,08.2 ⇒ n Al3+ = 0,04
Tại điểm H kết tủa Al(OH)3 đạt cực đại và n Al(OH)3 = n Al3+ = 0,04
Tại điểm y mol Ba(OH)2: kết tủa BaSO4 lớn nhất n BaSO4 = n so2 − = y
4

Do đó 8,55 -233y =78.2y/3=> y= 0,03
Tại điểm x mol Ba(OH)2 có m gam kết tủa. Đó chính là khối lượng của kết
tủa BaSO4 cực đại hoặc là tổng khối lượng 2 kết tủa BaSO4 x mol và
Al(OH)32x/3 mol .Nên 233y = 233x+78.2x/3=> x= 0,0245. Đáp án: B
Các bài tập tương tự xuất hiện trong các đề thi thử
Ví dụ 4: Nhỏ rất từ từ dung dịch Ba(OH) 2 0,5 M vào dung dịch X chứa

không tạo thêm BaSO4. NHư vậy (4x-0,75)78+233*0,375=61,005+42,75=>
x=0,24=> m=113,76
2.3.1.3. Dẫn từ từ Ba(OH)2 vào dung dịch hỗn hợp chứa Al3+ , H+ và
SO42−

Bài toán: Dẫn từ từ x mol Ba(OH) 2 vào dung dịch hỗn hợp chứa y mol
Al , z mol H+ và t mol SO42− . Sau phản ứng thu được m gam kết tủa.
Các phản ứng xảy ra như sau:
→ H2O
Đầu tiên trung hòa H+: H++ OH- 
z
z
Sau đó xảy ra các phản ứng tạo kết tủa
- Ban đầu kết tủa được tạo ra đồng thời:
Al3+ + 3OH- Al(OH)3; Ba2+ + SO 24−  BaSO4
Do đó đồ thị đi lên. Nhưng đây không phải là 1 hàm số liên tục từ điểm xuất phát
đến điểm cực đại do:Ba(OH)2 Ba2+ + 2OHx 
x
2x
Al3+ + 3OH- Al(OH)3; Ba2+ + SO 24−  BaSO4
2/3x  2x
x x
Như vậy số mol Al3+ và số mol SO 24− có mối quan hệ như sau: 3n Al3+ = 2n SO24 −
Do đó 3n Al3+ ≠ 2n SO2 − hay n SO2 − dư.
3+

4

4



2,0

Số mol KOH

Nếu cho 1lit dung dịch Ba(OH)2 1M vào dung dịch X thì khối lượng kết
tủa thu được sau phản ứng là
A.318,5
B. 264,2
C. 334,1
D. 349,7[1]
Giải:
A

y
0,4
E (0,8)

C (2,0)

D (x) B (2,8)

Số mol KOH

Từ đồ thị trên suy ra số mol H2SO4 =0,8 mol
Khi số mol KOH=2 mol thì kết tủa chưa đạt cực đại
Khi số mol KOH=2,8 mol thì kết tủa đã tan 1 phần => y-[2,8-(0,8+ 3y)]
=0,4 =>y=0,6 mol=> số mol Al2(SO4)3=0,3 mol
Khi nhỏ Ba(OH)2 vào X ta có n OH-=2 mol => Từ đồ thị số mol
Al(OH)3=0,4 mol, số mol BaSO4= 1 mol. Vậy khối lượng kết tủa thu được là

A. 32,3
B.38,6
C. 46,3
D. 27,4[2]
(Trích đề thi THPT QG chính thức năm 2016)
Giải:
 Al 3+
 2+
BT :SO42−
 
→ Na2 SO4 : 0,14mol
 Mg
MgO

 Al  HCl : 0,52mol

 2−
 BTNT :Cl

+


X
SO




NaCl
:


 mAl + mMg = 7, 65
 27 x + 24 y = 7, 65
nAl = 0,15

→

→
Mà m
78 x + 58 y = 20, 4
nMg = 0,15
 Al (OH )3 + mMg (OH )2 = 20, 4
 Al 3+ : 0,15mol
 2+
 Mg : 0,15
BTNT :Mg
KOH
 
→ Mg (OH ) 2 : 0,15mol t 0  MgO : 0,15
{
 2−
Ba ( OH ) 2
X  SO4 : 0,14 + 
→

→
 BaSO4 : 0,14
 BaSO4 : 0,14mol
 −
Cl

dịch chứa z mol Al2(SO4)3 . Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được a
gam kết tủa
Các phản ứng lần lượt xảy ra là:
3+

2−
4

Ba 2+ + SO42− 
→ BaSO4 (1)

y

3z

Al(OH)3+ OH-

Al3++ 3OH2z

Al(OH)3 (2)

x+2y

AlO2- +2H2O(3)

ìï (8z- x- 2y)* 78+ 233* y NÕu 6z < x + 2y < 8z
ïï
NÕu x + 2y > 8z
Ta có a =f(x)= ïí 233y
ïï


O

0,06

0,07

0,08

y = 0,08 - 0,07 =0,01
Do đó: mkết tủa = n BaSO4 + m Al(OH)3 = 0,02.233+ 0,01.78 =5,44g.Đáp án: A
Ví dụ 2: Hòa tan hoàn toàn 21,9 gam hỗn hợp X gồm Na 2O, BaO, Ba, Na vào
nước dư, thu được dung dịch Y chứa 20,52 g Ba(OH) 2 và 1,12 lít khí H2 (đktc).
Cho Y phản ứng vừa đủ với 100ml dung dịch Al 2(SO4)3 0,5M, thu được m gam
kết tủa. Giá trị của m là
A. 27,96
B. 29,52C. 36,51
D. 1,50[3]
(Đề minh họa 1 -2017 – Bộ giáo dục và đào tạo)
Giải: nAl =0,1; nSO = 0,15
Quy đổi hỗn hợp X thành hỗn hợp: Ba, Na, O
3+

2−
4

nBa (OH )2 = nBa = 0,12mol
nNa = x; nO = y

BTKL

Bài toán: Rót từ từ x mol CO 2 vào dung dịch hỗn hợp chứa a mol Ca(OH) 2 và b
mol NaAlO2. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được m gam kết tủa
Giải quyết bài toán:
Các phản ứng lần lượt xảy ra là:
CO2+NaAlO2+ H2O 
→ NaHCO3+ Al(OH)3(1)
b
b
b
CO2 + Ca(OH)2 
→ CaCO3 +H2O(2)
CaCO3+ CO2+H2O 
→ Ca(HCO3)2 (3)
ìï 78b+ (2a- x + b)100 Nếu b+a < x < 2a+b 2ª+b2a2a+b4b
ïï
í 78b+100a
Ta có m =f(x)= ïï
ïïî 78b

Nếu x =a+b
Nếu x ≥+a
2a+b

Đồ thị biễu diễn sự phụ thuộc của khối lượng kết tủa vào số mol CO2 như sau:
m

mkt (gam)

M



B. 66,3 gam và 1,13 mol
C. 66,3 gam và 1,013 mol

15


CO2 + Ca(OH)2  CaCO3 + H2O
(1)
CO2 + NaAlO2 +2H2O Al(OH)3+ NaHCO3 (2)
CO2 + CaCO3 + H2O  Ca(HCO3)2
(3)
Từ đồ thị đã cho=>
m Al(OH)3 = 27,3 ⇒ n Al(OH)3 = 0,35
Theo phương trình (2), n CO tham gia phản ứng với NaAlO2 =0,35
 Theo phương trình (1), n CO tham gia phản ứng với NaAlO2 =0,74-0,35 =0,39
Biểu diễn kết tủa CaCO3 theo số mol CO2 như sau:
2

2

y

0,39

x-0,35

Vậy y = 0,5 n OH− = 0,39 ⇒ m CaCO3 = 0,39.100 = 39g
x- 0,35 = n OH − =0,39.2=0,78 x= 1,13
m = mCaCO3 + m Al(OH)3 = 27,3 +39 =66,3=>Đáp án: B

H mMax
I

mFe(OH)3
nOH-

Áp dụng
16


Ví dụ 1: Nhỏ từ từ đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch X chứa FeCl3
và AlCl3 thu được đồ thị sau. Giá trị n gần nhất với giá trị nào sau đây?
88,47
n

2,7

3,1

3,2

A. 84 gam
B. 81 gam.
C. 83 gam
D. 82 gam[10].
Trích đề thi thử Bookgol lan 10- 2017
Giải:
88,47 − n
3,1- 3n/107 = 3,2 - 3n/107 78
88,47 − n

 4nAlCl3 + 3nFeCl3 = 0,15
nFeCl3 = 0, 01

2.3.1.7. Nhỏ từ từ dung dịch AgNO3 vào Fe
Bài toán: Nhỏ từ từ dung dịch chứa x mol AgNO3 vào y mol Fe. Sau khi các
phản ứng kết thúc thu được dung dịch X chứa z mol Fe2+
Thiết kế hướng giải:
→ Fe2++ 2Ag
Đầu tiên xảy ra phản ứng:Fe+ 2Ag+ 
→ Fe3++ Ag
Sau đó nếu Ag+ dư xảy ra tiếp phản ứng: Fe2++ Ag+ 

17


NÕux >3y
0

Ta có z=f(x,y)= x / 2 NÕux
nhôm, điện phân……
- Góp phần đổi mới phương pháp và nâng cao chất lượng dạy học môn hóa
họ ở trường phổ thông hiện nay.
2.3.2.2 Chọn lớp thực nghiệm
Để có số liệu khách quan và chính xác, tôi chọn dạy 2 lớp 12A 2 và 12A3.
Lớp thực nghiệm (TN) là lớp 12A 2 và lớp đối chứng (ĐC) là lớp 12A 3. hai lớp
này có trình độ tương đương về các mặt: Số lượng học sinh, chất lượng học tập
nói chung và môn Hóa nói riêng.
Đặc điểm và kết quả học tập học kì 1 ở 2 lớp được chọn như sau:
18


Đặc
điểm

Lớp
TN

Lớp
ĐC

HL kì 1

Lớp TN

Lớp ĐC

HL môn Lớp TN Lớp ĐC
Hóa


0%

69,7%
31,3%
0%

2.3.2.3 Nội dung thực nghiệm
Trong các tiết dạy tự chọn hoặc các buổi dạy ôn luyện thi THPT quốc gia,
khi hướng dẫn học sinh giải bài tập ở các chương đại cương về kim loại, kim loại
kiềm, kiềm thổ, nhôm, kẽm……tôi tiến hành thực nghiệm cùng 1 nội dung bài
tập theo hai phương pháp khác nhau
Hướng dẫn cho HS giải theo phương pháp truyền thống (tính theo phương
trình) ở lớp 12A3
Hướng dẫn cho HS giải theo phương pháp đồ thị ở lớp thực nghiệm 12A2.
2.3.2.4. Kiểm tra kết quả thực nghiệm và thảo luận
Để xác định hiệu quả, tính khả thi của phương pháp. Việc kiểm tra, đánh
giá chất lượng nắm bắt kiến thức của học sinh ở lớp thực nghiệm và lớp đối
chứng được tiến hành bằng các bài kiểm tra (đề kiểm tra ở phần phụ lục) như sau:
Kết quả
Lớp thực nghiệm
Lớp đối chứng
Học sinh đạt điểm 9,10
33,33%
6,97%
Học sinh đật điểm 7,8
40%
53,48%
Học sinh đạt điểm 5,6
22,22%
30,25%

3. Kết luận và kiến nghị
3.1. Kết luận
Đổi mới phương pháp để nâng cao chất lượng dạy học, không những giúp
học sinh nhanh chóng nắm vững kiến thức, hiểu rõ bản chất và hứng thú với việc
học mà còn giúp học sinh đạt kết quả cao trong thi cử là một điều trăn trở với một
giáo viên tre như tôi. Trong quá trình dạy học tôi cũng đã tìm tòi và mạnh dạn
đưa vào một số phương pháp mới.
Tôi xây dựng phương pháp giải các bài tập đồ thị này với mong muốn các
em có được phương pháp giải một số dạng bài tập một cách nhanh chóng, đặc
biệt biết cách giải nhanh chóng các bài tập có đồ thi hình vẽ - dạng bài tập mới lạ
với học sinh.
Phương pháp không mới đã được nhiều tác giả đề cập đến nhưng tôi đã
xây dựng lại phương pháp dựa trên quan điểm hóa học và đã phát triển, mở rộng
phương pháp này cho nhiều dạng bài tập khác nhau, phức tạp hơn.
3.2. Kiến nghị
Phương pháp đồ thị tôi nêu trên đây là kết quả của một thời gian giảng dạy
các lớp học khối, các lớp ôn luyện thi đại học và cao đẳng ở trường THPT TĨnh
Gia 1. Sau khi trao đổi với các đồng nghiệp về phương pháp này, tôi cũng đã
nhận được những sự đóng góp quý báu và sự ửng hộ của các đồng nghiệp trong
và ngoài trường. Tôi đã đưa phương pháp này vào giảng dạy cho các em học sinh
và bước đầu thu được kết quả khả quan được thể hiện qua các bài kiểm tra cũng
như trong các kì thi thử đại học cao đẳng mà nhà trường tổ chức. Tuy nhiên tôi
nhận tháy phương pháp này còn có thể áp dụng cho rất nhiều dạng toán khác như:
- Xét thể tích khí thu được khi đãn từ từ dung dịch axit vào dung dịch hỗn
hợp muối CO32- và HCO3- Bài toán biến đổi pH của dung dịch hỗn hợp trong quá trình điện phân
- Bài toán dẫn từ từ dung dịch H 2SO4 vào dung dịch hỗn hợp Ba(OH)2 và
NaAlO2
Tôi viết với mong muốn chia sẻ sáng kiến của bản thân với các đồng
nghiệp mong các ban đồng nghiệp pháp huy một cách có hiệu quả những điểm
được của đề tài nhằm nâng cao hiêu quả dạy học. Đồng thời tôi cũng mong muốn

[10]. Tham khảo một số tài liệu trên mạng internet
- Nguồn: />- Nguồn:
- Nguồn: />- Nguồn: />- Nguồn: />
21


DANH MỤC CÁC SKKN ĐÃ ĐƯỢC XẾP LOẠI
Năm học
Tên SKKN
2014 - 2015
Sử dụng phương pháp đồ thị để giải một số
dạng bài toán hóa học nhằm nâng cao hiệu
quả dạy học môn hóa học.

Xếp loại
C

22




Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status