A. MỞ ĐẦU
I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Dạy và học Hóa học ở các trường THCS hiện nay đã và đang được đổi
mới tích cực nhằm góp phần thực hiện thắng lợi các mục tiêu giáo dục cấp
THCS. Ngoài nhiệm vụ nâng cao chất lượng hiểu biết kiến thức và vận dụng kỹ
năng, các nhà trường còn phải chú trọng đến công tác bồi dưỡng học sinh giỏi
các cấp; coi trọng việc hình thành và phát triển tiềm lực trí tuệ cho học sinh. Đây
là một nhiệm vụ không phải trường nào cũng có thể làm tốt vì nhiều lý do. Có
thể nêu ra một số lý do như: do môn học mới đối với bậc trung học cơ sở nên
kiến thức kỹ năng của học sinh còn nhiều chỗ khuyết; một bộ phận giáo viên
chưa có đủ các tư liệu cũng như kinh nghiệm để đảm nhiệm công việc dạy học
sinh giỏi …
Trong những năm gần đây, vấn đề bồi dưỡng học sinh dự thi học sinh giỏi
cấp tỉnh được phòng giáo dục đặc biệt quan tâm, được các nhà trường và các bậc
cha mẹ học sinh nhiệt tình ủng hộ. Giáo viên được phân công dạy bồi dưỡng đã
có nhiều cố gắng trong việc nghiên cứu để hoàn thành nhiệm vụ được giao. Nhờ
vậy số lượng và chất lượng đội tuyển học sinh giỏi của huyện đạt cấp tỉnh khá
cao. Tuy nhiên trong thực tế dạy bồi dưỡng học sinh giỏi còn nhiều khó khăn
cho cả thầy và trò, nhất là một số năm gần đây.
Là một giáo viên được thường xuyên tham gia bồi dưỡng đội tuyển HS
giỏi, tôi đã có dịp tiếp xúc với một số đồng nghiệp trong tổ, khảo sát từ thực tế
và đã thấy được nhiều vấn đề mà trong đội tuyển nhiều học sinh còn lúng túng,
nhất là khi giải quyết các bài toán về độ tan, tinh thể Hiđrat hóa, đây là loại bài
tập có liên quan đến nhiều kiến thức, giúp học sinh phát triển tư duy logic, trí
thông minh, óc tổng hợp... là loại bài tập cơ bản, phổ biến trong chương trình và
hầu như được đưa vào các nội dung thi tuyển sinh, thi học sinh giỏi các cấp. Từ
những khó khăn vướng mắc tôi đã tìm tòi nghiên cứu tìm ra nguyên nhân việc
chưa vững kỹ năng; thiếu khả năng tư duy hóa học,… của học sinh và tìm ra
được cách để giúp học sinh giải quyết tốt các bài toán về vấn đề này.
Qua thực tiễn tìm hiểu, tham khảo các tư liệu trong giảng dạy hoá học, tôi đã
nâng cao chất lượng trong công tác bồi dưỡng học sinh giỏi tại huyện Hà Trung.
IV. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
1. Phương pháp chủ yếu
Căn cứ vào mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu, tôi đã sử dụng một số
phương pháp sau:
1.1. Phương pháp phân tích tổng kết kinh nghiệm
Từ thực tiễn ôn đội tuyển HSG nhiều nhăm, tôi đã ghi chép lại những ưu
điểm, nhược điểm của cách thức bồi dưỡng cho học sinh về phương pháp giải
các bài toán độ tan và tinh thể hiđrat hóa để đúc rút thành cẩm nang cho riêng
mình trong quá trình ôn tập.
1.2. Phương pháp thực nghiệm khoa học
Để đưa kinh nghiệm của bản thân về phương pháp giải các bài toán độ tan
và tinh thể hiđrat hóa áp dụng cho đối tượng học sinh giỏi để đánh giá, rút kinh
nghiệm trong thời gian tiếp theo.
1.3. Phương pháp phân tích và tổng hợp lý thuyết
Nghiên cứu nhiều tài liệu tham khảo có liên quan đến phương pháp giải
các bài toán độ tan và tinh thể hiđrat hóa và toán về dung dịch, bằng lý luận và
phân tích giúp tôi tìm hiểu sâu sắc về vấn đề này. Qua đó tổng hợp để tạo ra
phương pháp giải quyết các dạng bài toán này một cách khoa học, hiệu quả nhất
cho học sinh.
1.4. Phương pháp phân loại và hệ thống hóa lý thuyết
Sau khi phân tích và tổng hợp lý thuyết tôi đã dùng phương pháp phân
loại, hệ thống nhằm khái quát lên thành các loại, dạng bài tập theo mỗi chuyên
đề về phương pháp giải các bài toán độ tan và tinh thể hiđrat hóa để hướng dẫn
học sinh học.
2
2. Các phương pháp hỗ trợ
Tôi nghĩ, giáo viên làm công tác bồi dưỡng học sinh giỏi sẽ không thể đạt
được mục đích nếu như không chọn lọc, nhóm các bài tập độ tan và tinh thể
hiđrát hóa theo từng dạng, nêu đặc điểm của dạng và xây dựng hướng giải cho
mỗi dạng. Đây là khâu có ý nghĩa quyết định trong công tác bồi dưỡng vì nó là
cẩm nang giúp HS tìm ra được hướng giải một cách dễ dàng, hạn chế tối đa
những sai lầm trong quá trình giải bài tập, đồng thời phát triển được tiềm lực trí
tuệ cho học sinh ( thông qua các BT tương tự mẫu và các BT vượt mẫu ).
Trong phạm vi của đề tài này, tôi xin được mạn phép trình bày kinh
nghiệm bồi dưỡng một số dạng bài tập độ tan và tinh thể hiđrát hóa. Nội dung đề
tài được sắp xếp theo 2 dạng cơ bản. Từ hai dạng này tùy theo dữ liệu đề bài ta
lại chia thành các dạng cụ thể, mỗi dạng có nêu nguyên tắc áp dụng và các ví dụ
minh hoạ.
II. THỰC TRẠNG TRƯỚC KHI ÁP DỤNG SÁNG KIẾN.
1. Thực trạng chung
Khi chuẩn bị thực hiện đề tài, năng lực giải các bài toán độ tan và tinh thể
hiđrat hóa của học sinh là rất yếu.
Thứ nhất: Bài tập dạng này rơi vào cuối năm học lớp 8 nên phần lớn các
em lơ là.
Thứ hai: Dạng bài tập này hầu hết giáo viên không tập trung ôn tập nhiều
cho HS, nên học sinh cảm thấy lạ lẫm.
Thứ ba: Đa số học sinh cho rằng loại này quá khó, các em tỏ ra rất mệt
mỏi khi phải làm bài tập loại này, đa số học sinh cho rằng loại này quá khó, các
em tỏ ra rất mệt mỏi khi phải làm bài tập loại này.
Vì thế họ rất thụ động trong các buổi học bồi dưỡng và không có hứng
thú học tập. Rất ít học sinh có sách tham khảo về loại bài tập này. Nếu có cũng
chỉ là một quyển sách “học tốt” hoặc một quyển sách “nâng cao “mà nội dung
4
S =
Trong đó:
mct
mH
×100
2O
S: Độ tan (g)
mct: khối lượng chất tan (g)
mH2O: khối lượng nước (g)
3. Mối quan hệ giữa độ tan và nồng độ phần trăm
5
* Các công thức
mct
S
=
×100
a.Theo định nghĩa :
mH O
(gam/100g H2O) – dung môi xét là
Giải
Độ tan của KNO3 là:
S =
mct
×100 = 80 = 42,1( g )
mH O
190
2
Ví dụ 2:
Độ tan của muối CuSO4 ở 25oC là 40 gam. Tính số gam CuSO4 có trong 280
gam dung dịch CuSO4 bão hòa ở nhiệt độ trên?
Giải
Cách 1:
Ở 25oC :
100g H2O hòa tan 40 gam CuSO4 để tạo thành 140 gam dung dịch CuSO4 bão hòa
Vậy x = ? (g) CuSO4 để tạo thành 280g dung dịch CuSO4 bão hòa
6
x=
40 × 280
= 80( g )
140
Cách 2:
Dạng 3: Bài toán tính lượng tinh thể ngậm nước cần cho thêm vào
dung dịch cho sẵn.
* Đặc điểm
- Tinh thể cần lấy và dung dịch cho sẵn có chứa cùng loại chất tan.
Chú ý: Sử dụng định luật bảo toàn khối lượng:
mdd tạo thành
=
mtinh thể + mdd ban đầu
m chất tan trong dd tạo thành
=
mchất tan trong tinh thể + mchất tan trong dd ban đầu
Ví dụ 1:
Để điều chế 560g dung dịch CuSO 4 16% cần phải lấy bao nhiêu gam dung
dịch CuSO4 8% trộn với bao nhiêu gam tinh thể CuSO4.5H2O.
Giải
Khối lượng CuSO4 có trong dung dịch CuSO4 16% là:
mCuSO4 = mct =
560.16
= 89,6(g)
100
7
16x
+
= 89,6
25
25
Giải phương trình được: x = 80
Vậy cần lấy 80g tinh thể CuSO4.5H2O và 480g dd CuSO4 8% để pha chế
thành 560g dd CuSO4 16%.
Cách khác
Lưu ý: Lượng CuSO4 có thể coi như dd CuSO4 64% (vì cứ 250g
CuSO4.5H2O thì có chứa 160g CuSO4).
Vậy C%(CuSO4) =
160
.100% = 64%.
250
Áp dụng sơ đồ đường chéo:
64%
8
mCuSO4 .5 H 2O
8
1
=
=> m
Giải
Khối lượng dung dịch CuSO4 8% là:
mdd = 1,1 x 500 = 550 (g)
Khối lượng CuSO4 nguyên chất có trong dd 8% là:
mct =
8 × 550
= 44( g )
100
Đặt m CuSO .5H O = x(g)
2
2
1mol (hay 250g) CuSO4.5H2O chứa 160g CuSO4
Vậy
x(g) ……
=>
x=
chứa 44g CuSO4
250 × 44
= 68.75 gam
160
2. Cách giải toán
TH1: Chất kết tinh không ngậm TH2: Chất kết tinh ngậm nước
nước
9
B1: Xác định khối lượng chất tan ( mct ) B1: Xác định khối lượng chất tan ( mct
và khối lượng nước ( m H2O ) có trong ) và khối lượng ( m H2O ) có trong dung
dung dịch bão hòa ở nhiệt độ cao.
dịch bão hòa ở nhiệt độ cao.
B2: Xác định khối lượng chất tan ( mct B2: Đặt số mol của hiđrat bị kết tinh
) có trong dung dịch bão hòa. ở nhiệt là a (mol)
độ thấp (lượng nước khơng đổi)
⇒ m (KT) vàmH O (KT)
ct
2
S
m ct =
×m
100 H2O
B3: Xác định lượng chất kết tinh:
m KT = m ct (nhiệ
t độcao) − m ct (nhiệ
t độthấ
p)
(dạng tốn này mct =
2
100
S
mct =
× mH 2O
100
Bước 3: Xác định lượng kết tinh
m(kt) = mct (ở nhiệt độ cao) - mct (ở nhiệt độ thấp)
(Nếu là tốn đưa ddbh từ t0 cao → thấp)
hoặc : m(kt thêm) = mct (ở nhiệt độ cao) - mct (ở nhiệt độ thấp)
Ví dụ 1:
Khi làm lạnh 900g dung dịch NaCl bão hồ ở 90 oC về 0oC thì có bao nhiêu
gam tinh thể NaCl khan tách ra, biết SNaCl (90oC) = 50g và SNaCl (0oC) = 35g.
(Trích đề thi HSG lớp 9 tỉnh Thanh Hóa năm học 2013-2014)
Giải
Ở 900C SNaCl = 50 gam
10
Nghĩa là:
50g NaCl hòa tan trong 100g H2O tạo thành 150g dung dịch NaCl bão hòa.
x(g) NaCl hòa tan trong y(g) H2O tạo thành 900 (g) dung dịch NaCl bão hòa.
⇒ x = g NaCl và y = 900 - 450 = 450g H2O
Ở 200C SNaCl = 35 gam
Nghĩa là 100g H2O hòa tan được 35g NaCl
450g H2O hòa tan được a (g) NaCl => a =
450.35
100
Vậy lượng muối CuSO4 cần thêm vào dung dịch là:
mCuSO4 = 800 - 335 = 465g
Dạng 2: Bài toán tính khối lượng khối lượng tinh thể tách ra hay thêm
vào có ngậm H2O, khi thay đổi nhiệt độ một dung dịch bão hoà cho sẵn.
Cách giải:
11
Bước 1: Xác định khối lượng chất tan ( mct ) và khối lượng ( m H2O ) có trong
dung dịch bão hòa ở nhiệt độ cao.
Bước 2: Đặt số mol của hiđrat bị kết tinh là a (mol)
=> mct (KT) và mH 2O(KT)
Bước 3: Lập phương trình biểu diễn độ tan của dung dịch sau (theo ẩn a)
S2 =
m( ct )(t 0cao ) − mct ( KT )
∆mct
× 100 =
× 100
∆mH 2O
mH O (t 0cao ) − mH 2O ( KT )
2
Bước 4: Giải phương trình và kết luận.
Ví dụ 1:
Độ tan của CuSO4 ở 850C và 120C lần lượt là 87,7g và 35,5g . Khi làm
Nghĩa là:100g H2O hòa tan 64,2 gam MgSO4 tạo thành 164,2 gam dung dịch
bão hòa
1000g H 2O ........... 642 gam MgSO4 ............ 1642 gam dung dịch
bão hòa
Gọi x là số mol MgSO4.6H2O tách ra
⇒ khối lượng H2O tách ra: 108x (g)
Khối lượng MgSO4 tách ra: 120x (gam)
Ở 200C, SMgSO4 = 44,5 gam
Ta có phương trình:
642 − 120 x 44,5
=
1000 − 108 x 100
Giải ra x = 2,7386 mol
Khối lượng MgSO4.6H2O kết tinh: 228 × 2,7386 = 624,4 gam
Ví dụ 3:
Xác định lượng tinh thể natri sunfat ngậm nước (Na 2SO4.10H2O) tách ra khi làm
nguội 1026,4 g dung dịch bão hòa ở 80 oC xuống 10oC. Biết độ tan của Na2SO4 khan ở
80oC là 28,3 g và ở 10oC là 9,0 g.
Na2SO4 = 142 ; Na2SO4. 10H2O = 322
( Trích đề thi HSG lớp 9 tỉnh Thanh Hóa năm học 2012-2013)
Giải
o
Ở 80 C, 100 g nước hòa tan tối đa 28,3 g Na2SO4 tạo ra 128,3 g dung dịch
Vậy trong 128,3 g dung dịch có 28,3 g Na2SO4
1026,4 g
100
Giải ra: a ≈ 1,227
Ta có:
Khối lượng muối Na2SO4.10H2O kết tinh = 1,227 × 322 =395,09 (g)
Kết luận chung:
13
+ Nếu chất kết tinh không ngậm nước thì lượng nước trong hai
dung dịch bão hòa bằng nhau.
+ Nếu chất rắn kết tinh có ngậm nước thì lượng nước trong dung
dịch sau ít hơn trong dung dịch ban đầu:
mH
2O
(dd sau) = m H
2O
(dd bñ) - mH
2O
(KT)
Dạng 3: Xác định công thức tinh thể ngậm nước
Ví dụ 1:
22,1 nước và muối là:
Trong tinh thể, tỉ 18
lệnkhối lượng
=
2M + 96 174,3
M = 7,1 - 48 mà 7 < n < 12
n
8
9
10
11
M
8,8
15,9
23
30,1
14
BÀI TẬP TỰ GIẢI
Bài 1: (Đề thi HSG Đồng Tháp năm học 2013-2014)
Hòa tan hết 53 gam Na2CO3 trong 250 gam nước ở 180C thì được dung dịch
bão hòa X.
a. Xác định độ tan của Na2CO3 trong nước ở 180C
b. Tính nồng độ phần trăm của dung dịch X
Đáp số: a. 21,22 gam
b. 17,49%
Bài 2:
Độ tan của NaNO3 ở 1000C là 180 g, còn ở 200C là 88 g. Hỏi có bao nhiêu
gam NaNO3 kết tinh lại khi hạ nhiệt độ của 84 g dung dịch bão hòa NaNO 3 từ
1000C xuống 200C ?
Đáp số: 27.6 g
Bài 3:
Tính khối lượng NaCl kết tinh khi hạ nhiệt độ của 1800 g dung dịch NaCl
30 % ở 400C xuống 200C. Biết độ tan của NaCl ở 200C là 36 g.
Đáp số: 86.4 g
Bài4:
15
Cho 0.2 mol CuO tan trong H2SO4 20 % đun nóng, sau đó làm nguội dung
dịch đến 100C. Tính khối lượng tinh thể CuSO4.5H2O đã tách ra khỏi dung dịch.
Biết rằng độ tan của CuSO4 ở 100C là 17.4 g
Đáp số: 30.5943
g
Bài 5:
Tính khối lượng AgNO3 kết tinh khỏi dung dịch khi làm lạnh 450 g dung
dịch bão hòa AgNO3 ở 800C xuống 200C. Biết độ tan của AgNO3 ở 800C là 668
Đáp số: a. FeSO4.7H2O
b. 83,4 g
Bài 11: (Đề thi HSG Vinh Phúc năm học 2011- 2012)
Biết độ tan của MgSO4 ở 200C là 35,5; ở 500C là 50,4. Có 400 gam dung
dịch MgSO4 bão hòa ở 200C, nếu đun nóng dung dịch này đến 50 0C thì khối
16
lượng muối MgSO4 cần hòa tan thêm để tạo dung dịch bão hòa ở 500C là bao
nhiêu gam?
Đáp số: 43,985 g
Bài 12: (Đề thi HSG Đồng Nai năm học2013- 2014)
Cho m gam tác dụng vừa đủ với dung dịch BaCl2 5% thu được kết tủa B và
dung dịch X chỉ chứa một chất tan. Nồng độ chất tan trong dung dịch X là
2,7536%. Tìm công thức của M2CO3.10H2O.
Đáp số: Na2CO3.10H2O
Bài 13:
Trong tinh thể hidrat của một muối sunfat kim loại hóa trị III. Thành phần
nước kết tinh chiếm 40,099% về khối lượng. Xác định công thức của tinh thể đó
biết trong tinh thể có chứa 7,92% N về khối lượng.
Đáp số: Fe(NO3)3.9H2O
Bài 14: (Đề khảo sát HSG 9 lần 1 Phúc Yên năm học2013-2014)
Nung 8,08 gam một muối A, thu được sản phẩm khí và 1,6 gam một hợp
chất rắn không tan trong nước. Nếu sản phẩm khí đi qua 200 gam dung dịch
NaOH 1,2% ở điều kiện xác định thì tác dụng vừa đủ, thu được một dung dịch
gồm một muối có nồng độ 2,47%. Viết công thức hóa học của muối A. Biết khi
nung số oxi hóa của kim loại không thay đổi.
Đáp số: Fe(NO3)3.9H2O
Bài 15: (Đề thi HSG Đại học quốc gia Hà Nội năm học 2003-2004)
cách sáng tạo, có nhiều bài giải hay và nhanh.Trong số đó có nhiều em đã đạt
thành tích cao trong các kỳ thi cấp tỉnh. Chẳng hạn như em Hoàng Thiên Long;
Lê Thị Thu Hà; Võ Thu Hương; Lê văn Trường Sơn; Nguyễn Thị Hoa; Lê Hải
Đăng…
C. KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ
I. KẾT LUẬN:
Trong quá trình bồi dưỡng học sinh giỏi, tôi đã vận dụng đề tài này và rút ra một
số kinh nghiệm thực hiện như sau:
- Giáo viên phải chuẩn bị thật kỹ nội dung cho mỗi dạng bài tập cần bồi
dưỡng cho HS. Xây dựng được nguyên tắc và phương pháp giải các dạng bài
toán đó.
- Tiến trình bồi dưỡng kỹ năng được thực hiện theo hướng đảm bảo tính
kế thừa và phát triển vững chắc. Tôi thường bắt đầu từ một bài tập mẫu, hướng
dẫn phân tích đầu bài cặn kẽ để học sinh xác định hướng giải và tự giải, từ đó
các em có thể rút ra phương pháp chung để giải các bài toán cùng loại. Sau đó
tôi tổ chức cho HS giải bài tập tương tự mẫu; phát triển vượt mẫu và cuối cùng
nêu ra các bài tập tổng hợp.
- Mỗi dạng bài toán tôi đều đưa ra nguyên tắc nhằm giúp các em dễ nhận
dạng loại bài tập và dễ vận dụng các kiến thức, kỹ năng một cách chính xác; hạn
chế được những nhầm lẫn có thể xảy ra trong cách nghĩ và cách làm của HS.
- Sau mỗi dạng tôi luôn chú trọng đến việc kiểm tra, đánh giá kết quả, sửa
chữa rút kinh nghiệm và nhấn mạnh những sai sót mà HS thường mắc.
Việc phân dạng các bài toán độ tan và tinh thể hiđrát hóa đã nêu trong đề
tài nhằm mục đích bồi dưỡng và phát triển kiến thức kỹ năng cho HS vừa bền
vững, vừa sâu sắc; phát huy tối đa sự tham gia tích cực của người học. Học sinh
có khả năng tự tìm ra kiến thức,tự mình tham gia các hoạt động để củng cố vững
chắc kiến thức,rèn luyện được kỹ năng. Đề tài còn tác động rất lớn đến việc phát
triển tiềm lực trí tuệ, nâng cao năng lực tư duy độc lập và khả năng tìm tòi sáng
tạo cho học sinh giỏi.
học sinh giỏi trong toàn trường.
Chỉ đạo tổ chuyên môn biên soạn chương trình, nội dung bồi dưỡng
rõ ràng, cụ thể, chi tiết cho từng mảng kiến thức, rèn các kỹ năng làm bài.
3. Đối với Phòng GD&ĐT, Sở GD&ĐT
Phòng giáo dục và đào tạo nên giao trách nhiệm cho những đồng chí có
kinh nghiệm trong công tác bồi dưỡng học sinh giỏi xây dựng hệ thống câu hỏi
theo từng chuyên đề .
Hằng năm, Phòng giáo dục và đào tạo, Sở giáo dục và đào tạo tổ chức các
lớp tập huấn cho các giáo viên phụ trách các đội tuyển để họ được giao lưu học
hỏi các đồng nghiệp có kinh nghiệm trong công tác bồi dưỡng trong tỉnh nhà để
đáp ứng với yêu cầu ngày càng cao của công tác bồi dưỡng HSG.
Trên đây chỉ là một vài kinh nghiệm của bản thân đã rút ra được trong
quá trình bồi dưỡng học sinh giỏi ở trường THCS Thị trấn Hà Trung. Rất mong
được sự góp ý của các đồng chí, đồng nghiệp, để công tác bỗi dưỡng học sinh
giỏi của bản thân được tốt hơn./.
XÁC NHẬN
CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ
Thanh Hóa, ngày 10 tháng 6 năm 2016
Tôi xin cam đoan đây là SKKN của mình viết
không sao chép nội dung của người khác.
19
Tác giả
Hoàng Thị Hà
20