Áp dụng định luật bảo toàn electron để giải nhanh các bài tập trắc nghiệm hóa học vô cơ - Pdf 57

1. MỞ ĐẦU
1.1. Lý do chọn đề tài.
Trong điều kiện hiện nay, khi mà Bộ GD&ĐT cải tiến nội dung và
phương pháp thi kì thi quốc gia theo phương pháp trắc nghiệm. Việc giải nhanh
các bài tập hoá học có tác dụng rèn luyện khả năng vận dụng kiến thức, đào sâu
và mở rộng kiến thức đã học một cách sinh động, phong phú. Qua đó ôn tập
củng cố hệ thống hoá kiến thức một cách thuận lợi nhất, rèn luyện kĩ năng tư
duy giải bài tập, phát triển năng lực nhận thức, hành động, rèn trí thông minh,
khả năng sáng tạo cho học sinh, nâng cao hứng thú học tập bộ môn hóa học cho
học sinh là yêu cầu cấp bách hàng đầu đối với mỗi giáo viên.
Thực tế cho thấy có rất nhiều em học sinh khi thi xong đều để lại tiếc nuối
trên khuôn mặt. Khi hỏi thì đa số các em đều trả lời do mất quá nhiều thời gian
vào một số bài tập nhất định nên không làm hết đề. Qua đó ta thấy học sinh còn
rất lúng túng trong việc xác định các dạng toán, do đó gặp nhiều khó khăn trong
việc giải bài tập. Khi mà thời gian bình quân cho một câu hỏi, một bài tập là
1,25 phút.
Việc giải một bài toán hóa học có thể bằng nhiều cách khác nhau, nhưng
chung qui lại chỉ gồm bốn phương pháp chính đó là:
Phương pháp đường chéo, phương pháp tăng giảm khối lượng, phương pháp bảo
toàn khối lượng, phương pháp bảo toàn electron. Cái cốt yếu là học sinh phải
biết phân loại và định dạng bài tập sau đó dùng phương pháp thích hợp, hoặc kết
hợp các phương pháp để giải thì sẽ mang lại kết quả chính xác và tiết kiệm thời
gian cho các bài tập khác. Trong các phương pháp trên thì phương pháp bao toàn
electron là phương pháp giải độc đáo, rất ngắn gọn và mang tính chính xác cao.
Nguyên tắc của phương pháp này là : " Khi có nhiều chất oxi hoá ,chất khử
trong một hỗn hợp phản ứng ( nhiều phản ứng hoặc phản ứng qua nhiều giai
đoạn) thì tổng số electron mà các chất khử nhường ra phải bằng tổng số elctron
mà chất oxi hoá thu vào ". Ta chỉ cần nhận định đúng trạng thái đầu và trạng thái
cuối của chất oxi hoá và chất khử thậm chí không cần quan tâm đến việc cân
bằng các phương trình phản ứng. Phương pháp này đặc biết lý thú với các bài
toán phải biện luận nhiều trường hợp có thể xảy ra các bài toán hỗn hợp. Tuy

Soạn và giải các bài tập trắc nghiệm vô cơ có sự tham gia của chất oxihóa và
chất khử : Theo phương pháp bảo toàn electron .
Thực nghiệm đánh giá việc áp dụng phương pháp bảo toàn electron.
II. NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
2.1. Cơ sở phương pháp bảo toàn electron
Định luật bảo toàn electron là thước đo đúng đắn của nhiều định luật vật
lý, hoá học có liên quan đến electron. Ở đây ta xét định luật bảo toàn electron và
hệ quả của định luật phổ biến trên vào bài toán hoá học.
2.1.1. Định luật bảo toàn electron.
Trong phản ứng oxihóa-khử, tổng số electron do chất khử nhường ra
bằng tổng số elect ron do chất oxihoa thu vào
2.1.2. Hệ quả áp dụng.

2


" Trong phản ứng oxi hoá khử, nếu chất khử phóng ra bao nhiêu mol
electron thì chất oxi hoá thu vào bấy nhiêu mol electron "
2.2. Thực trạng
Việc chuyển đổi từ hình thức thi tự luận sang hình thức thi trắc nghiệm
khách quan là thách thức đối với mỗi giáo viên và học sinh. Hóa học là bộ môn
khoa học thực nghiệm, nên cần rất nhiều thời gian để làm bài tập. Trong khi thời
lượng số tiết luyện tập trong chương trình hóa học phổ thông lại không nhiều,
điều này gây ảnh hưởng không nhỏ đến quá trình dạy và học của giáo viên và
học sinh. Hầu hết các em học sinh đều rất lúng túng trong quá trình giải bài tập.
Thực tế cho thấy, để giải một đề thi trắc nghiệm, ngoài việc trang bị cho học
sinh nắm vững kiến thức lí thuyết và làm bài tập luyện tâp theo thời lượng của
sách giáo khoa thôi là chưa đủ. Giáo viên cần truyền đạt cho học sinh các
phương pháp giải, kĩ năng định dạng bài tập sau đó lựa chọn phương pháp giải
tối ưu về mặt kiến thức cũng như thời gian.

*Bước 2: Al3+ → Al0 + 3e
x (mol)

2H+ + 2e →

3x (mol)

2*0,3

H2 ↑

0,3(mol)

*Bước 3: Áp dụng định luật bảo toàn e : 3x + 0,6 ⇒ x + 0,2 mol
Ta có m Al = 0,2 * 27 = 5,4 (gam) ⇒ Đáp án C
Bài tập 2: (Sách gợi ý ôn tập kì thi trung học phổ thông quốc gia 20142015)
Cho 23,7 gam KMnO4 tác dụng hoàn toàn với dung dịch HCl đặc, dư thu được
V lít Cl2 (ỏ đktc). Giá trị của V là:
A. 7,20

B. 8,40

C.8,96

D.11,2

Giải
*Bước1: Sơ đồ phản ứng: Mn+7 + H+1Cl-1+ → Mn+2 + Clo
Cl- là chất khử, Mn+7 là chất oxihoá
*Bước 2: 2Cl- → CL2 ↑ + 2e

Al3+ +  + 2
 N
4


Al0 là chất khử, N+1 và N+2 là chất oxihóa
*Bước 2 : Al0
Al3+ + 3e
0,05 (mol)
0,15 (mol)
+5
2N +
8e
N2+1
8*0,015 (mol) 0,015( mol)
N+5 + 3e
N+2
3*0,01(mol)
0,01(mol)
*Bước 3 : Áp dụng bảo toàn (e).
Tổng số mol(e) nhận = 8* 0,015 + 3*0,01 = 0,15 mol = tổng số mol (e) nhường
Suy ra nAl pư =0,15 : 3 = 0,05 (mol) suy ra mAl = 0,05 * 27 = 1,35 (g) . Vậy đáp án
đúng là D
Bài tập 4: (đề thi đại học khối B năm 2007)
Nung m(g) Fe trong oxi thu được 3 (g) chất rắn X. Cho X tác dụng với
dung dịch HNO3 loãng thu được 0,56 lít khí NO là sản phẩm khử duy nhất
(đktc). Giá trị của m là:
A. 2.62 g
B. 2.52 g
C. 2.32 g

N+2
3*0,025 (mol) 0,025 (mol)
Ta có nNO = 0,56 : 22,4 = 0,025 (mol)
*Bước 3 :
Theo bảo toàn electron ta có :
+5

3nFe = 4n O + 3nNO
2

Suy ra 3m/56 =4*(3-m)/32 +3*0,025
Giải ra ta được m = 2,52 . Vậy đáp án đúng là B
Bài tập 5
5


Cho m g Zn vào dung dịch HNO 3 thấy có 4,48 lít hỗn hợp khí NO và NO 2
có tỉ lệ số mol là 1/1 ở đktc. Giá trị của m là:
A. 13 g
1,3 g
3,1 g
0.13g
Giải
*Bước 1:
Sơ đồ phản
ứng:
+5
H N O3

 +4

*Bước 3 : Áp dụng bảo toàn (e)
→ ∑ Số mol electron N5+ nhận là : 3*0,1 + 0,1 = 0,4 mol
Số mol Zn =

0, 4
= 0, 2mol
2

mZn = 0,2 * 65 = 13 g . Vậy đáp án đúng là A
Bài tập 6: (Thi đại học khối A năm 2009)
Cho 6,72 gam Fe tác dụng với 400 ml dung dịch HNO 3 1M thu được khí
NO (sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch X. Duch dịch X tác dụng hết với m
gam Cu. Giá trị của m là:
A. 1,92
B. 3,84
C. 0,84
D. 3,20
Giải
*Bước 1:
Sơ đồ phản ứng:
+5

H N O3

Fe0 +

X + Cu → ?
 +2
 N O
6

C. 6,52 g
D. 13,32 g
Giải
+

*Bước 1:
Sơ đồ phản ứng
+5

Mg+ H N O 3

+2

N O + dd X

0

t
→

m (g) muối ?

Chất khử là Mg, chất oxihóa là HNO3
*Bước 2:
Mg0
Mg2+ + 2e
0,09(mol)
2 * 0,09(mol)
+5
N + 3e

Sơ đồ phản ứng :
4

3

 0
Cu
 0
Zn

+6

+ H2 S O4

+4

0

S O 2 , S , dd muối sun fat

Chất khử là Zn, Cu
Chất oxihóa là H2SO4
*Bước 2 :
Cu0
Cu2+ + 2e
x (mol)
2x (mol)
0
2+
Zn

*Bước 1:
Sơ đồ phản ứng :
+6

0
Al
 0
Zn

H 2 S O 4 đn

+4
S O 2
o
S
ddX



Chất khử là Al, Zn
Chất oxihóa là H2SO4
*Bước 2 :
S+6 + 6e
S0
S+6 + 2e
S+4
nS = 0,64 : 32 = 0,02 (mol) ; n SO = 7,616 : 22,4 = 0,34 (mol)
*Bước 3:
Áp dụng bảo toàn (e) kết hợp bảo toàn khối lượng :
mX = (mAl + mZn) + mGốc sunfat

9


+ Chất o xihóa là Cl2, O2
*Bước 2 :
M0
Mx+ + xe
0

Cl 2 + 2e

2 Cl-

0

2 O-2

O 2 + 4e

Bước 3 :
Theo bảo toàn (e) ta có : x * nM = 2 * n Cl + 4* n O (1)
Theo bảo toàn khối lượng :
m Cl + m O = mChất rắn – mM = 23 – 7,2 = 15,8
2

2

2

2

K
MnO

4

+5
 K ClO −2
3


to

→

 +4 −2
MnO2

 KCl
O 0 (0,15mol )
 2

HCl
+
→

Cl 20 (0,675mol )
 +2
MnCl −
2


Giải hệ hai phương trình (1) và (2) ta được x = 0,15 (mol), y = 0,2 (mol)
Bảo toàn nguyên tố Cl
n KClO + n HCl = 2nCl + 2n MnCl + n KCl
Vì chỉ tính số mol HCl phản ứng, số mol HCl dư bỏ qua nên ta có :
0,2 + n HCl = 0,675*2 + 2* 0,15 + 0,2 + 0,15 ⇒ n HCl = 1,8 mol ⇒ đáp án C
2.4 : Thực nghiệm sư phạm
2.4.1. Mục đích thực nghiệm.
Đánh giá khả năng giải các bài toán sử dụng phương pháp bảo toàn
electron của học sinh .
2.4.2 Phương pháp thực nghiệm.
1.Đối tượng:
- Chọn học sinh lớp 12 làm đối tượng thực nghiệm.
Chia lớp 12 thành 2 nhóm có học lực tương đương nhau
2. Cách tiến hành thực nghiệm :
Thực nghiệm theo kiểu đối chứng .
Tôi hướng dẫn học sinh nhóm 1 cách giải bài tập theo phương pháp bảo
toàn electron.
Nhóm 2 không hướng dẫn trước như nhóm 1.
-Tiến hành thực nghiệm :
* Thực nghiệm lần 1 ( kiểm tra khả năng nhận thức ): cho học sinh 2
nhóm làm các bài tập 1 , 2 , 4.
Chấm điểm : - Phân loại giỏi ,khá trung bình , kém.
* Thực nghiệm lần 2 (kiểm tra độ bền kiến thức ): cho học sinh 2 nhóm
làm các bài tập 3, 5, 6
Chấm điểm :- Phân loại giỏi ,khá , TB , kém.
2.4.3 Kết quả thực nghiệm.
Năm học 2015-2016 sau khi chia 38 học viên thành hai nhóm có học lực
tương đương nhau và tiến hành thực nghiệm tôi thu được bảng kết quả như sau
*Kết quả thực nghiệm lần 1:
3


19 học sinh
50%
18 học sinh
47,37%

16 học sinh
42,1%
20 học sinh
52,63%

Khá

Trung bình

Yếu

Kết quả
Giỏi
ĐTTN
Nhóm 1

1 học sinh
5 học sinh
20 học sinh 12 học sinh
2,63%
13,15%
52,63%
31,57%
Nhóm 2

0%

Khá

Trung bình

Yếu

2 học sinh
7,14%
0 học sinh
0%

15 học sinh
53,57%
18 học sinh
64,28%

11 học sinh
39,28%
16 học sinh
57,14%

Khá

Trung bình

Yếu

3 học sinh

nhanh và giúp cho học sinh nắm vững kiến thức hóa học một cách bản chất nhất.
Đó là từ cấu tạo suy ra tính chất, từ tính chất suy ra ứng dụng thực tế.
Trong quá trình nghiên cứu,vì thời gian có hạn, nên tôi chỉ nghiên cứu
một phần trong các phương pháp giải bài tập hoá học, số lượng bài tập vận dụng
chưa được nhiều và không tránh khởi những thiếu sót. Tôi rất mong nhận được
sự đóng góp ý kiến quý báu của các thầy cô giáo và các đồng nghiệp bổ sung
cho đề tài để thực sự góp phần giúp học sinh học tập ngày càng tốt hơn.
Thanh Hóa ngày 20/4/2017
Người thực hiện

Nguyễn Xuân Quang
Tài liệu tham khảo
1.ThS Cao Thị Thiên An
Bộ đề thi trắc nghiệm khách quan- Nhà xuất bản đại học Quốc Gia Hà Nội
2. Đoàn Cảnh Giang-Vũ Anh Tuấn
Gợi ý ôn tập kì thi trung học phổ thông quốc gia-Nhà xuất bản giáo dục Việt
nam.
3.Nguyễn Ngọc Quang-Nguyễn Cương-Dương Xuân Trinh
Lý luận dạy học hoá học-NXBGD Hà Nội-1982
4.Quan hán Thành
Phân loại và phương pháp giải toán hoá vô cơ-NXB Trẻ 2000
5.PGS TS. Đào Hữu Vinh – ThS. Nguyễn Thu Hằng

13


Phương pháp trả lời đề thi trắc nghiệm môn hóa học – Nhà xuất bản Hà Nội
-2007
6. Một số đề thi đại học khối A,B năm 2007, 2008, 2009
7. Đề thi THPT Quốc Gia năm 2016


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

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