TRƯỜNG ĐH THỦ ĐÔ HÀ NỘI KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN

NGUYỄN THÚY HẰNG

ĐỒ THỊ TRONG HÓA HỌC, ỨNG DỤNG TRONG

BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI THCS

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

CHUYÊN NGÀNH: SƯ PHẠM HÓA HỌC

Hà Nội, tháng 5 năm 2019

TRƯỜNG ĐH THỦ ĐÔ HÀ NỘI KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN

NGUYỄN THÚY HẰNG

ĐỒ THỊ TRONG HÓA HỌC, ỨNG DỤNG TRONG

BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI THCS

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

CHUYÊN NGÀNH: SƯ PHẠM HÓA HỌC

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: TS. Nguyễn Thị Nụ

Hà Nội, tháng 5 năm 2019

LỜI MỞ ĐẦU ............................................................................................................. 1

CHƯƠNG I : CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ...................... 3

1.1. Bài tập hóa học và những xu hướng phát triển ................................................... 3

1.1.1. Bài tập hóa học .................................................................................................. 3

1.1.1.1.Khái niệm ........................................................................................................ 3

1.1.1.2.Vai trò, ý nghĩa : .............................................................................................. 3

1.1.1.3.Phân loại : ........................................................................................................ 4

1.1.2.Xu hướng phát triển : ......................................................................................... 5

1.2. Học sinh giỏi :..................................................................................................... 6

1.2.1.Quan niệm về học sinh giỏi : ............................................................................. 6

1.2.1.1.Những phẩm chất và những năng lực của học sinh giỏi hóa học : ................. 7

1.2.1.2.Mục tiêu của việc bồi dưỡng HSG : ................................................................ 8

1.2.2.Khái niệm bài tập hóa học cho học sinh giỏi : ................................................... 9

1.3. Yêu cầu khi xây dựng bài tập hóa học bồi dưỡng học sinh giỏi : ...................... 9

1.3.1.Nguyên tắc : ....................................................................................................... 9

1.3.1.1.Hệ thống bài tập phải đảm bảo tính chính xác, khoa học ............................... 9

1.3.1.2.Hệ thống bài tập phải đảm bảo tính hệ thống, tính đa dạng ............................ 9

1.3.1.3.Hệ thống bài tập phải đảm bảo tính vừa sức ................................................. 10

1.3.2.Quy trình xây dựng bài tập hóa học bổi dưỡng học sinh giỏi [ 15 ] ................ 10

Tiểu kết chương 1...................................................................................................... 12

CHƯƠNG 2 : BÀI TẬP ÁP DỤNG PPDH BẰNG ĐỒ THỊ DẠY HỌC ................ 13

2.1. Hệ thống kiến thức : ......................................................................................... 13

2.1.1.Bản chất của phản ứng hóa học : ..................................................................... 13

2.1.1.1.CO2 ( SO2 ) tác dụng với bazơ : ................................................................... 13

2.1.1.2.OH- tác dụng với dung dịch H+, Al3+, Zn2+ ................................................... 14

2.2. Hệ thống bài tập :.............................................................................................. 15

2.2.1.CHUYÊN ĐỀ 1 : XO2 TÁC DỤNG VỚI KIỀM ............................................. 15

2.2.1.1.Dạng 1 :XO2 tác dụng với dung dịch M(OH)2 .............................................. 15

MỤC LỤC

2.2.1.2.Dạng 2 : XO2 phản ứng với dung dich gồm M(OH)2, AOH ......................... 23

2.2.2.CHUYÊN DỀ 2 : OH- TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH Al3+, Zn2+ ................ 31

2.2.2.1.Dạng 1 : OH- tác dụng với dung dịch Al3+ .................................................... 31

2.2.2.2.Dạng 2 : OH- tác dụng với dung dịch Zn2+ .................................................. 37

- ..... 45

2.2.3.CHUYÊN ĐỀ 3 : H+ PHẢN ỨNG VỚI DUNG DỊCH CHỨA H+, AlO2

Tiểu kết chương 2...................................................................................................... 53

KẾT LUẬN ............................................................................................................... 54

TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 55

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên, em xin chân thành bày tỏ lòng cảm ơn và kính trọng sâu

sắc đối với T.S Nguyễn Thị Nụ - giảng viên bộ môn Hóa học trường Đại học

Thủ đô Hà Nội – người đã tận tình hướng dẫn em trong suốt quá trình tiến

hành thực hiện khóa luận. Cô đã tạo điều kiên thuận lợi cho em trong học tập

và nghiên cứu. Em đã học được rất nhiều ở cô từ phong cách làm việc cũng

như phương pháp nghiên cứu khoa học.

Em cũng xin thể hiện lòng kính trọng và lòng biết ơn đến các thầy cô trong tổ

Hóa – khoa Khoa học Tự nhiên trường Đại học Thủ đô Hà Nội đã giúp đỡ em

trong suốt 3 năm học để em có được những kiến thức hoàn thành khóa luận

này.

Em xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu, thầy cô đã giúp đỡ và tạo

mọi điều kiện thuận lợi để em có thể hoàn thành tốt khóa luận này.

Cuối cùng, em xin cảm ơn tất cả người thân, thầy cô, bạn bè đã động

viên, giúp đỡ em trong quá trình học tập và hoàn thành khóa luận tốt nghiệp

này.

Hà Nội, tháng 5 năm 2019

Sinh viên

Nguyễn Thúy Hằng

DANH MỤC VIẾT TẮT

GV Giáo viên

HS Học sinh

BTHH Bài tập hóa học

THCS Trung học cơ sở

SGK Sách giáo khoa

HSG Học sinh giỏi

HSGHH Học sinh giỏi Hóa học

LỜI MỞ ĐẦU

1. Lí do chọn đề tài :

Trong học tập hóa học, việc giải bài tập củng cố kiến thức có một ý

nghĩa vô cùng quan trọng. Ngoài việc rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức

của học sinh, đào sâu và mở rộng kiến thức đã học một cách sinh động, bài

tập hóa học còn được dùng để ôn tập, rèn luyện một số kĩ năng về hóa học

cũng như toán học. Việc giải bài tập giúp học sinh rèn luyện tính tích cực, trí

thông minh, sáng tạo, bồi dưỡng hứng thú trong học tập. Việc lựa chọn

phương pháp thích hợp để giải quyết các bài toán lại càng mang lại ý nghĩa

quan trọng hơn đối với học sinh đặc biệt là học sinh giỏi.

Một bài toán có một phương pháp giải nhưng cũng sẽ có những bài

toán chúng ta có thể đưa ra nhiều phương pháp giải khác nhau tùy theo khả

năng nhận thức, khả năng tư duy của mỗi người. Nếu giáo viên biết lựa chọn

phương pháp hợp lý, thích hợp với năng lực của học sinh sẽ giúp học sinh

nắm vững hơn kiến thức cũng như bản chất của các hiện tượng hóa học.

Qua quá trình tìm hiểu, học hỏi qua các thầy cô, mạng xã hội cũng như

bạn bè, tôi đã tích lũy được phương pháp đồ thị để giải bài tập hóa học, đồ thị

trong hóa học cũng mang lại ý nghĩa quan trọng trong việc giải quyết bài toán.

Việc vận dụng phương pháp đồ thị trong toán học để giải một số bài tập hóa

học đặc biệt các bài toán liên quan đến CO2 ( SO2) tác dụng với dung dịch

kiềm, OH- tác dụng với dung dịch chứa H+, Al3+, Zn2+ có ý nghĩa quan trọng.

Việc sử dụng đồ thị có thể giúp học sinh thuận lợi cho việc học môn Hóa học,

tiết kiệm được rất nhiều thời gian tính toán, nhanh chóng có kết quả, kích

thích khả năng tư duy của học sinh.

Từ những lí do trên, tôi đã chọn đề tài : “ Đồ thị trong hóa học, ứng dụng

trong bồi dưỡng học sinh giỏi THCS ”

1

2. Mục đích nghiên cứu :

Mục đích chính của đề tài là xây dựng hệ thống bài tập về đồ thị trong

chương trình hóa học THCS nhằm bồi dưỡng học sinh khá, giỏi.

3. Nhiệm vụ nghiên cứu :

Đối tượng nghiên cứu : Đồ thị trong hóa học, ứng dụng trong bồi

dưỡng học sinh khá, giỏi trong chương trình THCS.

4. Phạm vi nghiên cứu :

Bài toán về đồ thị trong chương trình hóa học THCS.

5. Phương pháp nghiên cứu :

Phương pháp nghiên cứu lí luận : Nghiên cứu các tài liệu, văn bản có

liên quan đến việc xây dựng hệ thống bài tập về đồ thị trong chương trình hóa

học THCS nhằm bồi dưỡng học sinh khá, giỏi.

6. Cấu trúc đề tài :

Đề tài gồm 3 phần chính :

Phần 1 : Mở đầu

Phần 2 : Nội dung gồm 2 chương

Chương 1 : Cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài.

Chương 2 : Áp dụng PPDH bằng đồ thị để dạy học một số chủ đề :

Phần 3 : Kết luận

2

CHƯƠNG I : CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

1.1. Bài tập hóa học và những xu hướng phát triển

1.1.1. Bài tập hóa học

1.1.1.1. Khái niệm

Khái niệm bài tập Theo từ điểm Tiếng Việt : “ Bài tập là bài ra cho HS

làm để vận dụng điều đã học ”. Bài tập là những bài được lựa chọn một cách

phù hợp với nội dung cụ thể rõ ràng. Muốn giải được bài tập này, HS phải

biết suy luận logic dựa vào những kiến thức đã học, phải sử dụng những khái

niệm, định luật, học thuyết, những phép toán,… đồng thời phải biết phân biệt

loại bài tập để tìm ra hướng giải hợp lý và có hiệu quả.

Khái niệm BTHH là một vấn đề không lớn mà trong trường hợp tổng

quát được giải quyết nhờ những logic, những phép toán và những thí nghiệm

trên cơ sở các khái niệm, định luật, học thuyết và phương pháp hóa học.

Trong thực tiễn dạy học ở trường THCS, BTHH giữ vai trò vô cùng

quan trọng. BTHH vừa là mục đích, vừa là nội dung lại vừa là phương pháp

dạy học hiệu quả. Nó không chỉ cung cấp cho học sinh kiến thức, con đường

giành lấy kiến thức mà còn mang lại niềm vui của sự khám phá, tìm tòi khi

tìm ra được một đáp án đúng, giải được một bài toán hay. Hơn nữa, BTHH

còn mang lại cho người học trạng thái hưng phấn, hứng thú nhận thức. Điều

này đã đáp ứng một tiêu chính rất quan trọng trong dạy học ngày nay, đó là

dạy học theo lợi ích, nhu cầu, hứng thú của người học. Nhờ đó sẽ phát huy tối

đa tính tích cực, chủ động, sáng tạo của người học.

1.1.1.2. Vai trò, ý nghĩa :

Bài tập hóa học nói chung và bài toán hóa học nói riêng có những ý

nghĩa, tác dụng to lớn về nhiều mặt :

3

 Làm chính xác hóa các khái niệm hóa học, củng cố, đào sâu, mở rộng

kiến thức một cách sinh động, phong phú, hấp dẫn. Chỉ khi vận dụng được

các kiến thức vào việc giải bài tập, học sinh mới nắm được kiến thức một

cách sâu sắc.

 Giúp học sinh ôn tập, hệ thống hóa kiến thức một cách tích cực nhất.

Khi ôn tập, học sinh sẽ buồn chán nếu chỉ yêu cầu học sinh nhắc lại kiến

thức thực tế cho thấy học sinh chỉ thích giải bài tập trong giờ ôn tập.

 Giúp học sinh rèn luyện các kĩ năng hóa học như cân bằng phương

trình hóa học,… Nếu là bài tập thực nghiệm sẽ rèn luyện kĩ năng thực

hành góp phần vào việc giáo dục kĩ năng tổng hợp cho học sinh.

 Rèn luyện khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn đời sống, lao

động sản xuất và bảo vệ môi trường, kĩ năng sử dụng ngôn ngữ hóa học và

các thao tác tư duy.

 Phát triển ở học sinh các năng lực tư duy logic, biện chứng, khái quát,

độc lập, thông minh và sáng tạo.

 Rèn luyện đức tính chính xác, kiên nhẫn, trung thực và lòng say mê

khoa học cho học sinh. Bài tập thực nghiệm còn có tác dụng rèn luyện văn

hóa lao động cho học sinh ( lao động có tổ chức, kế hoạch, gọn gàng, ngăn

nắp, sạch sẽ nơi làm việc ).

1.1.1.3. Phân loại :

Có nhiều cách phân loại BTHH, hiện nay chưa đồng nhất, tùy theo việc

lựa chọn cơ sở phân loại. Chẳng hạn :

 Dựa vào mức độ kiến thức : bài tập cơ bản, bài tập nâng cao.

 Dựa vào nội dung chương trình : bài tập vô cơ, bài tập hữu cơ.

 Dựa vào tính chất bài tập : bài tập định tính, bài tập định lượng.

4

 Dựa vào mục đích dạy học : bài tập hình thành kĩ năng, bài tập

củng cố, kiến thức nâng cao.

 Dựa vào kĩ năng phương pháp giải bài tập : lập công thức hóa

học, tính theo PTHH.

 Dựa vào mức độ nhận thức của học sinh : bài tập biết, hiểu, vận

dụng, vận dụng cao.

Tuy nhiên các cách phân loại không có ranh giới rõ rệt.

1.1.2. Xu hướng phát triển :

Hiện nay, bài tập hóa học ở trường THCS nói chung và bồi dưỡng học

sinh khá – giỏi nói riêng khá đa dạng và phong phú cả về nội dung và thể loại.

Trước kì thi học sinh giỏi các cấp, ta thường gặp các bài tập có nội dung kiến

thức được nâng cao, mở rộng và đào sâu khá nhiều so với nội dung kiến thức

trong trương trình SGK.

Thực tiễn bồi dưỡng học sinh khá – giỏi, nội dung các bài tập hiện nay

được xây dựng theo xu hướng :

 Loại bỏ những bài tập có nội dung hóa học nghèo nàn nhưng lại cần

những thuật toán phức tạp để giải.

 Loại bỏ những bài tập có nội dung xa rời hoặc phi thực tiễn hóa học.

 Tăng cường sử dụng bài tập thực nghiệm.

 Xây dựng bài tập mới về bảo vệ môi trường.

 Xây dựng bài tập mới để rèn luyện cho học sinh năng lực phát hiện vấn

đề và giải quyết vấn đề có liên quan đến hóa học và sự vận dụng kiến

thức vào thực tiễn cuộc sống.

 Đa dạng hóa các loại hình bài tập như : Bài tập bằng hình vẽ, bài tập

bằng sơ đồ, lắp dụng cụ thí nghiệm,…

5

 Xây dựng những bài tập có nội dung hóa học phong phú, sâu sắc, phần

tính toán đơn giản, nhẹ nhàng.

 Xây dựng và tăng cường sử dụng bài tập thực nghiệm định lượng.

Để giải quyết những bài tập phát triển theo xu hướng nêu trên, đòi hỏi

học sinh phải nắm vững kiến thức trong chương trình hóa học THCS, ngoài ra

phải được nâng cao, mở rộng và đào sâu kiến thức theo từng nội dung của

chương trình. Bên cạnh đó, học sinh phải được rèn luyện các năng lực như

phát hiện và giải quyết vấn đề, năng lực suy luận, năng lực tổng hợp kiến

thức, năng lực tự học, tự đọc, tự tìm tòi; độc lập suy nghĩ và linh hoạt sáng tạo

trong học tập,….

1.2. Học sinh giỏi :

1.2.1. Quan niệm về học sinh giỏi :

Nhìn chung các nước đều dùng hai thuật ngữ chính là Gift ( giỏi, có

năng khiếu ) và Talent ( tài năng ) để chỉ HSG. Luật bang Georgia ( Hoa Kì )

định nghĩa HSG : “ HSG là HS chứng minh được trí tuệ ở trình độ cao, có khả

năng sáng tạo, thể hiện một động cơ học tập mãnh liệt, đạt xuất sắc trong lĩnh

vực lý thuyết, khoa học, người cần một sự giáo dục đặc biệt và sự phục vụ đặc

biệt để đạt được trình độ tương ứng với năng lực của người đó ”.

Ở Mỹ người ta định nghĩa “ HSG là những HS, những người trẻ tuổi,

có dấu hiệu về khả năng hoàn thành xuất sắc công việc trong các lĩnh vực như

trí tuệ, sự sáng tạo, nghệ thuật, khả năng lãnh đạo hoặc trong các lĩnh vực lý

thuyết chuyên biệt. Những người này đòi hỏi sự phục vụ vì các hoạt động

không theo trường hợp lớp thông thường nhằm phát triển hết năng lực của họ.

Cơ quan giáo dục Hoa Kì miêu tả khái niệm HSG : “ Đó là những HS

có khả năng thể hiện xuất sắc hoặc năng lực nổi trội trong các lĩnh vực trí tuệ,

sự sáng tạo, khả năng lãnh đạo, nghệ thuật hoặc các lĩnh vực lí thuyết chuyên

6

biệt. Những HS này thể hiện tài năng đặc biệt của mình ở tất cả các bình diện

xã hội, văn hóa và kinh tế. Nhiều nước quan niệm : HSG là những đứa trẻ có

năng lực trong các lĩnh vực trong các lĩnh vực trí tuệ, sáng tạo, nghệ thuật và

năng lực lãnh đạo hoặc lĩnh vực lí thuyết.

Như vậy, HSG cần có sự phục vụ và hoạt động học tập trong những

điều kiện đặc biệt để phát triển các năng lực sáng tạo của họ.

1.2.1.1. Những phẩm chất và những năng lực của học sinh giỏi hóa học :

Hóa học là môn khoa học thực nghiệm.Vì vậy theo tác giả Vũ Anh

Tuấn và Trịnh Lê Hồng Phương, học sinh giỏi hóa học phải là học sinh hội tụ

được các phẩm chất, năng lực sau :

 Có kiến thức hóa học vững vàng, hệ thống ( nắm vững bản chất hóa

học của các hiện tượng hóa học ).

 Có khả năng nhận thức vấn đề nhanh, rõ ràng và khả năng sử dụng

phương pháp phán đoán mới : quy nạp, diễn dịch, loại suy,…

 Biết tìm ra con đường ngắn nhất, hay nhất, độc đáo để đi đến đích và có

khả năng diễn đạt ý tưởng của mình một cách ngắn gọn, chính xác,

 Có năng lực thực hành tốt ( có kĩ năng tiến hành thí nghiệm hóa học,

biết nhận xét hiện tượng và phân tích kết quả thí nghiệm để rút ra kiến

thức ). Biết nêu ra những dự đoán, lí luận và giải thích cho những hiện

tượng xảy ra trong thực tế, biết dùng thực nghiệm để kiểm chứng lại lí

thuyết.

 Có khả năng quan sát, nhận thức, nhận xét các hiện tượng tự nhiên.

Phẩm chất này được hình thành từ năng lực quan sát sắc sảo, mô tả, giải

thích hiện tượng các quá trình hóa học, năng lực thực hành của học sinh.

 Có khả năng vận dụng linh hoạt, sáng tạo kiến thức, kĩ năng đã có để

giải quyết các vấn đề, tình huống.

7

Đây là phẩm chất cao nhất cần có ở một HSG.

 Có lòng say mê đặc biệt với môn Hóa học; kiên trì, bền bỉ để có thể học

tập, nghiên cứu trong một thời gian dài. Có ý thức tự học, tự hoàn thiện

kiến thức.

 Có kiến thức văn hóa nền tảng : Kiến thức các bộ môn bổ trợ như toán

học, vật lí, sinh học, ngoại ngữ, tin học,…

Trên cơ sở phân tích những xu hướng phát triển của bài tập hóa học

trong giai đoạn đổi mới ( đặc biệt là năm 2020 sẽ thay đổi SGK ) với mục

tiêu phát triển, bổi dưỡng học sinh có khả năng học tập tốt môn Hóa học

để tham dự các kì thi học sinh giỏi, tôi đã tiến hành phân tích các đề thi

học sinh giỏi của nhiều năm, nhiều địa phương khác nhau để xác định mức

độ kiến thức cần bổi dưỡng thêm giúp học sinh nắm vững và mở rộng kiến

thức đồng thời xây dựng hệ thống bài tập nhằm luyện tập và rèn luyện khả

năng tư duy vận dụng lí thuyết để giải quyết các bài tập hóa học cho học

sinh. Nội dung này sẽ được trình bày trong chương tiếp theo.

1.2.1.2. Mục tiêu của việc bồi dưỡng HSG :

Theo các tài liệu thì mục tiêu của việc bồi dưỡng HSG là :

+ Phát triển phương pháp suy nghĩ ở trình độ cao phù hợp với khả năng trí

tuệ của HS.

+ Thúc đẩy đông cơ học tập.

+ Bồi dưỡng sự lao động, làm việc sáng tạo.

+ Phát triển các kĩ năng, phương pháp và thái độ tự học suốt đời.

+ Nâng cao ý thức và khát vọng tuổi trẻ về sự tự chịu trách nhiệm.

+ Khuyến khích sự phát triển về lương tâm và ý thức trách nhiệm trong

đóng góp xã hội.

+ Hình thành, rèn luyện và phát triển khả năng nghiên cứu khoa học.

8

+ Tạo điều kiện tốt nhất để phát triển khả năng, năng khiếu của HS.

+ Định hướng nghề nghiệp.

+ Hình thành, rèn luyện và phát triển khả năng giao tiếp, ứng xử mọi tình

huống xảy ra.

1.2.2. Khái niệm bài tập hóa học cho học sinh giỏi :

Từ khái niệm về HSG ta có thể hiểu HSGHH là những HS có năng lực

nổi trội, có biểu hiện về khă năng hoàn thành xuất sắc các hoạt động về các

lĩnh vực trí tuệ, sự sáng tạo, đặc biệt là khả năng chuyên biệt trong học tập và

nghiên cứu HH. Như vậy, HSGHH có kiến thức hóa học cơ bản vững vàng và

chuyên sâu, biết vận dụng các kiến thức HH một các linh hoạt trong mọi tình

huống, có khả năng tư duy khái quát và sáng tạo. Đồng thời còn có kĩ năng

thực nghiệm thành thạo và có năng lực nghiên cứu khoa học HH.

1.3. Yêu cầu khi xây dựng bài tập hóa học bồi dưỡng học sinh giỏi :

1.3.1. Nguyên tắc :

Khi xây dựng hệ thống bài tập về ứng dụng đồ thị trong bồi dưỡng

HSG Hóa học THCS, tôi dựa vào các nguyên tắc sau :

1.3.1.1. Hệ thống bài tập phải đảm bảo tính chính xác, khoa học

Khi xây dựng, nội dung của bài tập phải có sự chính xác về kiến thức

hóa học, bài tập cho đủ các dữ kiện, không được thừa hay thiếu. Các bài tập

không được mắc sai lầm hay thiếu chính xác trong cách diễn đạt, nội dung

thiếu logic. Vì vậy, giáo viên khi ra bài tập cần nói, viết một cách logic, chính

xác và đảm bảo tính khoa học.

1.3.1.2. Hệ thống bài tập phải đảm bảo tính hệ thống, tính đa dạng

Vận dụng quan điểm hệ thống – cấu trúc vào việc xây dựng bài tập cho

học sinh. Trước hết chúng tôi xác định từng bài tập. Mỗi bài tập tương ứng

9

với một kĩ năng nhất định vì bài tập không thể dàn trải cho một kĩ năng, Toàn

bộ hệ thống gồm nhiều bài tập sẽ hình thành hệ thống kĩ năng toàn diện cho

học sinh giỏi hóa học.

Mặt khác, hệ thống bài tập còn phải được xây dựng một các đa dạng,

phong phú. Sự đa dạng của hệ thống bài tập sẽ giúp cho việc hình thành các kĩ

năng cụ thể, chuyên biệt một các hiệu quả.

1.3.1.3. Hệ thống bài tập phải đảm bảo tính vừa sức

Bài tập phải được xây dựng từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp :

Đầu tiên là những bài tập vận dụng đơn giản, sau đó là những bài tập vận

dụng phức tạp hơn, cuối cùng là những bài tập đòi hỏi tư duy, sáng tạo. Tuy

nhiên, bài tập vận dụng đơn giản ở đây vẫn mang tính chất là bài tập dành cho

học sinh khá – giỏi, không phải bài tập cho học sinh đại trà.

1.3.2. Quy trình xây dựng bài tập hóa học bổi dưỡng học sinh giỏi [ 15 ]

Bước 1 : Xác định mục đích của hệ thống bài tập

Mục đích xây dựng hệ thống bài tập về các bài tập có thể sử dụng đồ

thị để giải bài tập nhằm bồi dưỡng HS khá, giỏi môn hóa học THCS.

Bước 2 : Xác định nội dung hệ thống bài tập

Nội dung của hệ thống bài tập phải bao quát được kiến thức có thể sử

dụng đồ thị trong chương trình hóa học THCS, gồm :

+ Bản chất quá trình

+ Phương trình hóa học

Bước 3 : Xác định loại bài tập, kiểu bài tập

Bao gồm bài tập định tính về bài tập có thể áp dụng phương pháp đồ thị

trong chương trình hóa học THCS. Mỗi loại bài tập bao gồm các chuyên đề,

dạng bài tương ứng.

10

Bước 4 : Thu thập thông tin để xây dựng hệ thống bài tập

 Dựa vào chuẩn kiến thức, kĩ năng đối với học sinh khá – giỏi :

vận dụng và vận dụng ở mức độ cao ( phân tích, đánh giá, sáng tạo ).

 Dựa vào các phẩm chất, năng lực của học sinh khá – giỏi (

1.2.1.2 ).

 Tham khảo các đề thi HSG lớp 9 và thi vào 10 chuyên.

Bước 5 : Tiến hành xây dựng hệ thống bài tập

 Soạn từng loại bài tập.

 Xây dựng phương pháp giải quyết bài tập.

 Sắp xếp các bài tập thành các chuyên đề như đã xác định.

11

Tiểu kết chương 1

Trong chương 1, tôi đã đưa ra những khái niệm cơ bản, cơ sở lý luận

nhằm làm nền tảng cho chương 2 – Áp dụng phương pháp dạy học bằng đồ

thị dạy học. Cụ thể trong chương 1 gồm :

 Khái niệm bài tập hóa học, bài toán Hóa học, vai trò, ý nghĩa,

cách phân loại xu hướng phát triển của BTHHs.

 Khái niệm học sinh giỏi, bài tập hóa học cho học sinh giỏi;

những phẩm chất và năng lực cần có của HSG môn hóa học THCS.

 Cơ sở xây dựng hệ thống bài tập về đò thị nhằm bồi dưỡng học

sinh giỏi hóa học THCS.

Những nội dung trên là cơ sở để tôi nghiên cứu, tuyển chọn và xây

dựng hệ thống các bài tập có thể sử dụng đồ thị như : XO2 tác dụng với dung

dịch gồm M(OH)2 và AOH, OH- tác dụng với dung dịch H+, Al3+, Zn2+, H+ tác − nhằm bồi dưỡng học sinh khá giỏi môn

dụng với dung dịch chứa H+, AlO2 hóa học THCS.

12

CHƯƠNG 2 : BÀI TẬP ÁP DỤNG PPDH BẰNG ĐỒ THỊ DẠY HỌC

2.1. Hệ thống kiến thức :

2.1.1. Bản chất của phản ứng hóa học :

2.1.1.1. CO2 ( SO2 ) tác dụng với bazơ :

 Khi sục khí CO2 ( hoặc SO2 ) vào dung dịch kiềm thì muối tạo thành có

thể là muối trung hòa, muối axit hoặc hỗn hợp 2 muối. Bản chất của

quá trình tạo muối chỉ phụ thuộc vào tỷ lệ T = n𝑂𝐻− : n𝐶𝑂2 mà không phụ thuộc vào hóa trị của kim loại. Quá trình phản ứng diễn ra theo 2

giai đoạn:

 Giai đoạn 1 : Chuyển kiềm thành muối trung hòa ( = CO3, = SO3 )

 Giai đoạn 2 : Chuyển kiềm thành muối trung hòa ( -HCO3, -HSO3 )

 Ví dụ : Sục khí CO2 vào dung dịch kiềm XOH

Trong đó : X – kim loại, không phân biệt hóa trị kim loại

Phản ứng xảy ra như sau :

Muối trung hòa được tạo ra trước và tăng dần đến cực đại :

( 1 ) CO2 + 2XOH → X2CO3 + H2O

Nếu sau phản ứng ( 1 ) lượng CO2 còn dư thì tiếp tục xảy ra phản ứng :

( 1’ ) CO2 + H2O + X2CO3 → XHCO3

Nếu toàn bộ lượng muối X2CO3 đã chuyển hết thành XHCO3 thì tổng

hợp

( 1 ) và ( 1’ ) ta được :

( 2 ) CO2 + XOH → XHCO3

 Để đơn giản trong việc giải quyết bài toán : nếu chỉ tạo ra muối trung

hòa thì tính toán theo PTHH ( 1 ). Nếu chỉ tạo ra muối axit thì tính toàn

theo PTHH ( 2 ). Nếu tạo ra cả 2 muối thì viết cả 2 PTHH ( 1,2 ) và

tính toán.

13

Lưu ý : Cần nhớ 2 tính chất quan trọng sau đây để tránh nhầm lẫn trong

giải quyết bài toán loại này. Đó là phản ứng chuyển hóa giữa muối trung hòa

và muối axit :

 Muối axit + kiềm → Muối trung hòa + nước

Ví dụ : NaHCO3 + NaOH → Na2CO3 + H2O

Ca (HCO3)2 + Ca(OH)2 → 2CaCO3 ↓ + 2H2O

 Muối trung hòa + axit tương ứng → muối axit

Ví dụ : CaCO3 + H2O + CO2 → Ca(HCO3)2

Na2CO3 + H2O + CO2 → 2NaHCO3

Như vậy, sau phản ứng nếu có muối trung hòa thì không dư oxit axit và

nếu có muối axit thì không dư kiềm.

Phương pháp xác định muối :

Đặt T =

; theo các phản ứng ( 1, 2 ) ta có kết quả :

nOH−( trong kiềm ) nCO2

 Nếu T ≥ 2 : Phản ứng tạo muối trung hòa ( dư kiềm khi T > 2 )

 Nếu 1 ˂ T ˂ 2 : Phản ứng tạo 2 muối ( kiềm và oxit axit đều hết )

 Nếu T ≤ 1 : Phản ứng tạo muối axit ( dư oxit axit khi T ˂ 1 )

2.1.1.2. OH- tác dụng với dung dịch H+, Al3+, Zn2+

Khi cho từ từ dung dịch bazơ vào dung dịch muối nhôm ( Al3+ ) thì

−

phản ứng hóa học xảy ra như sau :

( 1 ) Al3+ + 3OH- → Al(OH)3

−

Nếu bazơ dư :

( 2 ) Al3+ + 3OH- → Al(OH)4

Vậy cho nên khi cho từ từ đến dư dung dịch bazơ ( chứa OH- ) vào

dung dịch muối nhôm ( chứa Al3+ ) thì hiện tượng quan sát được là : “ Ban

14

đầu xuất hiện kết tủa trắng ( dung dịch đục ), sau đó kết tủa tan dần trong

dung dịch bazơ tạo dung dịch trong suốt ”.

Lưu ý : Al(OH)3 không tan trong dung dịch NH3(NH4OH)

Muốn xác định sau khi cho a mol OH- vào dung dịch chứa b mol Al3+

ta thu được chất nào thì ta xét tỉ lệ mol giữa OH- và Al3+.

Gọi t là tỉ lệ mol giữa OH- và Al3+.

nOH− nAl3+

t =

−

Phản ứmg xảy ra như sau :

t = 3 Al3+ + 3OH- → Al(OH)4

t = 4 Al3+ + 4OH- → [ Al(OH)4]− 4 t 3 Ta có sơ đồ sau :

OH- dư Al(OH)3↓ Al3+ Al(OH)3↓ [Al(OH)4]−

[Al(OH)4]− [Al(OH)4]− 2.2. Hệ thống bài tập :

Al(OH)3↓ 2.2.1. CHUYÊN ĐỀ 1 : XO2 TÁC DỤNG VỚI KIỀM

2.2.1.1. Dạng 1 :XO2 tác dụng với dung dịch M(OH)2

a. Dáng của đồ thị :  Khi sục XO2 vào dung dịch chứa a mol M(OH)2 thì đầu tiên xảy ra

phản ứng :

XO2 + M(OH)2 → MCO3↓ + H2O

 Lượng kết tủa tăng dần.

 Số mol kết tủa bằng số mol XO2.

 Số mol kểt tủa max = a ( mol )

15

→ Đồ thị của phản ứng trên là :

 Khi lượng XO2 bắt đầu dư thì lượng kết tủa tan ra theo phản ứng :

MCO3 + XO2 + H2O → M(HXO3)2

 Lượng kết tủa giảm dần đến 0 ( mol ).

 Đồ thị đi xuống một cách đối xứng.

b. Nhận xét :

16

Dạng của đồ thị : Hình chữ V ngược đối xứng. 

 Tọa độ các điểm quan trọng :

+ Điểm xuất phát ( 0, 0 )

+ Điểm cực đại ( kết tủa cực đại ) : ( a, a ) (a là số mol của M(OH)2 ) → kết

tủa cực đại là a mol.

+ Điểm cực tiểu : ( 0,2a )

 Tỉ lệ trong đồ thị : 1:1

Bài 1 : Sục từ từ đến dư CO2 vào dung dịch Ca(OH)2. Kết quả thí nghiệm

được biểu diễn trên đồ thị như hình bên.

Nêu hiện tượng của phản ứng. a.

Tính giá trị của a và b ? b.

Hướng dẫn giải :

 Dựa vào đồ thị, phương trình hóa học → số mol của CO2 → a.

Dựa vào đồ thị biểu diễn → b. 

17

Giải :

a. Hiện tượng :

+ Ban đầu dung dịch bị vẩn đục với lượng kết tủa tăng dần đến cực đại.

+ Sau 1 thời gian, lượng kết tủa tan dần và dung dịch trở nên trong suốt.

b. Để tạo kết tủa cực đại thì số mol CO2 và Ca(OH)2 vừa đủ :

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O

0,2 ( mol ) ← 0,2 ( mol )

→ a = 0,2 ( mol )

 Do kết tủa tan nên b là điểm cực tiểu :

→ b = 2a = 2.0,2 = 0,4 ( mol ).

Bài 2 : Hấp thụ hết V lít CO2ở đktc vào 4 lít dung dịch Ca(OH)2 0,05M thu

được 15 gam kết tủa. Tính giá trị của V ?

Hướng dẫn giải :

 Từ giả thuyết → nCa(OH)2 → nCaCO3 max

 Dựa vào đồ thị → điểm cực tiểu → V

18

Giải :

 Gọi x, y lần lượt là giá trị của đồ thị.

 Theo giả thuyết, ta có : nCa(OH)2= 0,2 ( mol )

→ nCaCO3 max = 0, 2 ( mol )

 Điểm cực tiểu của đồ thị là :

( 0; 0,4 ).

 Từ đồ thị, ta có : x = 0,15 ( mol ) → V = 3, 36 ( lít )

0,4 – y = 0,15 → y = 0,25 mol → V = 5,6 ( lít )

Bài 3 : Cho 20 lít hỗn hợp khí A gồm N2 và CO2 ở đktc vào 2 lít dung dịch

Ca(OH)2 0,2M thì thu được 10 gam kết tủa. Tính phần trăm thể tích của CO2

trong hỗn hợp A ?

Hướng dẫn giải :

 Từ đề bài → n𝐶𝑎(OH)2→ n𝐶𝑎CO3 max

 Từ đề bài → n𝐶𝑎CO3

 Vẽ đồ thị biểu diễn các giá trị.

 Từ đồ thị → x, y

Giải :

19

 Theo giả thuyết, ta có : n𝐶𝑎(OH)2 = 0, 4 ( mol )

→ n𝐶𝑎CO3 max = 0,4 ( mol )

 Tương tự, theo giả thuyết, ta có : n𝐶𝑎CO3 = 0,1 ( mol ).

 Ta có đồ thị sau :

0,1.22,4

 Từ đồ thị :

VCO2 V

20

0,7.22,4

= = 11,2% → x = 0,1 mol → %VCO2 =

VCO2 V

20

= = 78,4% 0,8 – y = 0,1 → y = 0,7 ( mol ) → %VCO2 =

Bài 4 : Hấp thụ hoàn toàn 26,88 lít CO2 ( đktc ) vào 2,5 lít dung dịch Ba(OH)2

a mol/ l thu được 157,6 gam kết tủa. Tính giá trị của a ?

Hướng dẫn giải :

 Từ đề bài → nCO2, nBaCO3, nBa(OH)2→ Dựng đồ thị → Tính a.

20

Giải :

 Từ đề bài → nCO2 = 1,2 ( mol )

nBaCO3 = 0,8 ( mol ); nBa(OH)2 = 2,5a ( mol )

 Đồ thị :

- Do đồ thị là tam giác cân → 2,5a – 0,8 = 1,2 – 2,5a

→ a = 0,4 ( mol/l ) = 0,4 ( M )

Bài 5 : Sục từ từ 0,6 mol CO2 vào V lít dung dịch Ba(OH)2 0,5M thu được 2x

mol kết tủa. Mặt khác khi sục 0,8 mol CO2 cũng vào V lít dung dịch Ba(OH)2

0,5M thì thu được x mol kết tủa. Tính giá trị của x, V ?

Hướng dẫn giải :

 Bài toán chia làm 2 TH

 TH1 : Ứng với số 0,6 mol không phản ứng hòa tan kết tủa.

 TH2 : Ứng với 0,6 mol có phản ứng hòa tan kết tủa.

Giải :

 Dễ dàng thấy số mol CO2 tăng từ 0,6→ 0,8 mol thì lượng kết tủa giảm

→ ứng với 0,8 mol CO2 sẽ có phản ứng hòa tan kết tủa.

21

 TH1 : Ứng với 0,6 mol không có phản ứng hòa tan kết tủa. Đồ thị như

sau:

 Từ đồ thị, ta có thể thấy :

2x = 0,6 → x = 0,3 ( 1 )

x = V – 0,8 ( 2 )

0,5V ≥ 0,6 ( 3 )

 Từ ( 1 ), ( 2 ), ( 3 ) → Không có nghiệm phù hợp.

 TH2 : Ứng với 0,6 mol có phản ứng hòa tan kết tủa.

 Ta có đồ thị như sau :

22

 Từ đồ thị ta có :

V – 0,6 = 2x → V = 1

V – 0,8 = x x = 0,2

2.2.1.2. Dạng 2 : XO2 phản ứng với dung dich gồm M(OH)2, AOH a. Dáng của đồ thị :

 Khi sục từ từ XO2 vào dung dịch chứa x mol AOH và y mol M(OH)2

2− + 𝐻2𝑂 ( 1 )

thì xảy ra phản ứng :

2− ( 2 )

XO2 + 2OH- → 𝑋𝑂3

𝑋𝑂3

2− → MXO3↓

2− + 𝑋𝑂2 + 𝐻2𝑂 → 2𝐻𝑋𝑂3 ( 3 ) M2+ + 𝑋𝑂3

2− max = ( 0,5𝑥 + 𝑦 )

Trong đó : A, M - kim loại

 Ta thấy : số mol của OH- = ( x + 2y ) → 𝑋𝑂3

2- và XO2 như sau :

 Từ đó ta có đồ thị biểu thị quan hệ giữa số mol XO3

23

 Mặt khác : số mol M2+ = y ( mol ) → số mol MXO3 ( max ) = y ( mol )

→ Số mol kết tủa max = y ( mol ). Đồ thị của phản ứng trên là :

b. Nhận xét :

 Dáng của đồ thị : Hình thang cân

24

 Tọa độ có điểm quan trọng như sau :

+ Điểm xuất phát ( 0,0 ).

+ Điểm cực đại ( kết tủa cực đại ):Gọi a là số mol của Ca(OH)2 → kết tủa

cực đại là a mol.

+ Điểm cực tiểu : ( 0, 𝒏𝑶𝑯− ).

 Tỉ lệ trong đồ thị : 1:1.

Bài 1 : Sục từ từ đến dư CO2 vào dung dịch chứa 0,1 mol NaOH và 0,15 mol

Ca(OH)2. Kết quả thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị như hình dưới. Giá trị

x, y, z là bao nhiêu ?

Hướng dẫn giải :

 Từ giả thuyết → 𝑛𝐶𝑎(𝑂𝐻)2

 Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố → x, t

 Dựa vào tính chất của hình thang cân → z

Giải :

25

 Theo giả thiết, ta có : 𝑛𝐶𝑎2+ = 0,15 mol

+ Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố :

𝑛𝐶𝑎2+ = 𝑛𝐶𝑎𝐶𝑂3𝑚𝑎𝑥 = 015 mol = x

+ Áp dụng bảo toàn nguyên tố :

𝑛𝑂𝐻− = 𝑛𝐶𝑎(𝑂𝐻)2 + 𝑛𝑁𝑎𝑂𝐻 = 0,15.2 + 0,1 = 0,4 mol = t

 Do đồ thì là hình thang cân → y = x = 0,15 mol

 Dựa vào đồ thị ta có thể thấy : z – t = y

→ z = y + t = 015 + 0,1 = 0,25 mol

Bài 2 : Sục V lít CO2 ( đktc ) vào 200 ml dung dịch hỗn hợp KOH 0,05 M và

Ba(OH)2 0,375M thu được 11,82 gam kết tủa. Giá trị của V là bao nhiêu ?

Hướng dẫn giải :

 Từ đề bài → 𝑛𝐵𝑎(𝑂𝐻)2 từ đó → x, y.

 Áp dụng bảo toàn nguyên tố → 𝑛𝑂𝐻−

 Dựa vào đồ thị → 𝑛𝐵𝑎𝐶𝑂3→ x, y → V

26

Giải :

 Theo đề bài :

nBa(OH)2 = CM. VBa(OH)2 = 0,375. 0,2 = 0, 075 ( mol )

nKOH = CM. VKOH = 0,5. 0,2 = 0,1 ( mol )

+ Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố :

nOH− = 2nBa(OH)2 + nKOH = 2. 0,075 + 0,1 = 0,25 ( mol )

 Từ đồ thị, ta có : nBa(CO3)2 = 0,06 ( mol ) = x

 Tương tự : 0,25 – y = 0,06 → y = 0,25 – 0,06 = 0,19 ( mol )

Bài 3 : Dẫn từ từ 4,928 lít CO2 ( đktc ) vào bình đựng 500 ml dung dịch X

gồm Ca(OH)2 xM và NaOH yM thu được 29 gam kết tủa. Mặt khác cũng dẫn

8,96 lít CO2 ( đktc ) vào 500 ml dung dịch X trên thì thu được 10 gam kết tủa.

Tính x, y ?

Hướng dẫn giải :

 Dựa vào đề bài → nCO2 , nOH− , nCa2+

 Dựng đồ thị→ Tính x,y.

Giải :

 Theo giả thuyết ta có : nCO2 = 0, 22 mol ; nCO2 = 0,4 mol

+ Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố :

nOH− = nNaOH + 2nCa(OH)2 = 0,5y + 2.0,5.x = x + 0,5y

nCa2+ = 0,5x

Để kết tủa đạt cực đại : nCa2+ = 0,5x

 Đồ thị :

27

 Từ đồ thị → x + 0,5y – 0,4 = 0,1 → x + 0,5y = 0,5 ( 1 )

+ Nếu 0,5x > 0,2 → x + 0,5y – 0,22 = 0,2 → x + 0,5y = 0,42 ( 2 )

+ So sánh : ( 2 ) > ( 1 ) → vô lý.

→ 0,5x = 0,2 → x = 0,4 ( 3 )

+ Thay ( 3 ) vào ( 1 ) → y = 0,2

Bài 4 : Khi sục từ từ đến dư CO2 vào dung dịch hỗn hợp gồm a mol NaOH và

b mol Ca(OH)2, kết quả thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị sau :

28

Tỉ lệ của a : b ?

Hướng dẫn giải :

 Tính nCa2+ max → b

 Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố.

Giải :

 Để kết tủa đạt cực đại nCa2+ max → nCa2+ = 0,5 ( mol ) = b

 Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố :

nOH− = nNaOH + nCa(OH)2 = a + 2b

→ a = 0,4 ( mol ) nOH− = 1,4 ( mol )

b = 0,5 ( mol )

→ a : b = 0,4 : 0,5 = 4 : 5

Bài 5 : Cho V ( lít ) khí CO2 hấp thụ hoàn toàn bởi 200 ml dung dịch

Ba(OH)2 0,5M và NaOH 1M. Tính V để kết tủa thu được cực đại ?

29

Hướng dẫn giải :

 Từ đề bài → nBa(OH)2 , nNaOH → nBa2+, nOH−

 Dựa vào đồ thị → nBaCO3

Giải :

+ Từ đồ thị, ta có : 𝑛𝐵𝑎(𝑂𝐻)2= 0,1 ( mol )

𝑛𝑁𝑎𝑂𝐻 = 0,2 ( mol )

→ 𝑛𝐵𝑎2+ = 𝑛𝐵𝑎(𝑂𝐻)2= 0,1 ( mol )

+ Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, ta có :

𝑛𝑂𝐻−= 2𝑛𝐵𝑎(𝑂𝐻)2+ 𝑛𝑁𝑎𝑂𝐻 = 2.0,1 + 0,2 = 0,4 ( mol )

2− ≥ 0,1 mol. Theo giả thuyết ta có đồ thị :

+ Dựa vào đồ thị, ta thấy : 𝑛𝐵𝑎𝐶𝑂3 max = 0,1 ( mol )

+ Để kết tủa max thì số mol 𝐶𝑂3

+ Theo đồ thị → x = 0,1

0,4 – y = x → y = 0,3

30

+ Để kết tủa lớn nhất thì : x ≤ CO2 ≤ y

Hay : 0,1 ≤ CO2 ≤ 0, 3 → 2,24 ≤ CO2 ≤ 6,72

2.2.2. CHUYÊN DỀ 2 : OH- TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH Al3+, Zn2+

2.2.2.1. Dạng 1 : OH- tác dụng với dung dịch Al3+

a. Dáng của đồ thị : Cho từ từ dung dịch chứa NaOH vào dung dịch chứa

a ( mol ) AlCl3 :

 Phản ứng xảy ra :

-

Al3+ + 3OH- → Al(OH)3↓

Al(OH)3 + OH- → Al(OH)4

 Đồ thị biểu diễn 2 phản ứng trên như sau :

+ Ta luôn có :

= 𝐵𝑂 𝐵𝑀 3 1

31

= 𝐵𝐶 𝐵𝑀 1 1

𝐵𝑀 = 𝑎

b. Nhận xét :

 Dáng của đồ thị : Tam giác không cân.

 Tọa độ các điểm quan trọng :

+ Điểm xuất phát ( 0, 0 ).

] → Kết

+ Điểm cực đại ( kết tủa cực đại ) : ( a, 3a ) [ a là số mol của Al3+

tủa cực đại là a mol.

+ Điểm cực tiểu : ( 0. 4a ).

 Tỉ lệ trong đồ thị : ( 1: 3 ) và ( 1 : 1 ).

* Chú ý : Khi thêm OH- vào dung dịch chứa x mol H+ và a mol Al3+ thì OH-

phản ứng với H+ trước → các phản ứng xảy ra theo thứ tự :

H+ + OH- → H2O

-

Al3++ 3OH-→ Al(OH)3↓

Al(OH)3+ OH- → Al(OH)4

+ Từ các phản ứng trên ta có dáng đồ thị của bài toán như sau :

32

Bài 1 : Cho từ từ dung dịch NaOH đến dư vào dung dịch Al(NO3)2. Kết quả

thí nghiệm được biểu diễn ở đồ thị dưới đây. Tính giá trị của a, b tương ứng ?

Hướng dẫn giải :

 Dựa vào đồ thị.

Giải :

 Từ đồ thị ta có thể thấy :

a = 3nAl(OH)3= 3.0,3 = 0,9 ( mol )

b = a + 0,3 = 0,9 + 0,3 = 1,2 ( mol )

Bài 2 : Cho từ từ 2,2 lít dung dịch NaOH 0,5M vào 300 ml dung dịch AlCl3

1M phản ứng thu được x gam kết tủa. Tính x ?

Hướng dẫn giải :

 Dựa vào đề bài → nAl3+ → kết tủa đạt cực đại, nNaOH.

 Dựng đồ thị → mkết tủa = x

33

Giải :

 Theo đề bài → nAl3+ = 0,3 ( mol ) → kết tủa max = 0, 3 ( mol ).

nNaOH = 1,1 ( mol )

 Đồ thị :

Từ đồ thị → a = 1,2 – 1,1 = 0,1 ( mol ) → mkết tủa = 7,8 ( gam )

Bài 3 : Cho 200 ml dung dịch AlCl3 1,5M phản ứng với V lít dung dịch

NaOH 0,5M thu được 15,6 gam kết tủa. Tính V ?

Hướng dẫn giải :

 Từ đề bài → nAl3+ → kết tủa đạt cực đại.

 Dựng đồ thị → a, b → V

Giải :

 Theo đề bài → nAl3+ = 0,3 ( mol ) → kết tủa max = 0, 3 ( mol ).

34

 Từ đồ thị → a = 0,15.3 = 0,45 ( mol ) → V = x = 1,2 ( lít )

1,2 – b = 0,2 → b = 1 ( mol ) → V = x = 2 ( lít )

Bài 4 : Cho 800 ml dung dịch KOH x mol/l phản ứng với 500 ml dung dịch

Al2(SO4)3 0,4M đến phản ứng hoàn toàn thu được 11,7g kết tủa. Tính x ?

Hướng dẫn giải :

 Từ đề bài → nAl3+ → kết tủa đạt cực đại.

 Dựng đồ thị.

 Từ đồ thị → a, b → x

Giải :

 Theo đề bài → nAl3+ = 0, 4 ( mol ) → kết tủa max = 0, 4 ( mol ).

35

 Từ đồ thị, ta có : a = 0,15.3 = 0,45 → x = 0,5625M

1,6 – b = 0,15 → b = 1,45 → x = 1,8125M

Bài 5 : Cho từ từ V ml dung dịch NaOH 1M vào 200ml dung dịch gồm HCl

0,5M và Al2(SO4)3 0,25M. Đồ thị biểu diễn khối lượng kết tủa theo V như

hình dưới. Giá trị tương ứng của a,b là ?

36

Hướng dẫn giải :

 Từ đề bài → 𝑛𝐻+, 𝑛𝐴𝑙3+

 Dựa vào đồ thị → a → 𝑛𝑂𝐻− → b

Giải :

 Từ đề bài, ta có :

𝑛𝐻+ = 0,1 ( mol ); 𝑛𝐴𝑙3+= 0,1 (mol)

 Để kết tủa đạt cực đại :

𝑛𝐴𝑙3+ = 0,1 ( mol ) → a = 0,1 (mol)

 Từ đồ thị, ta có :

0,4

nOH− = nH++ 3nAl3+ = 0,1 + 3.0,1= 0,4 ( mol )

→ b =

= 0,4 ( lít ) = 400ml.

1

2.2.2.2. Dạng 2 : OH- tác dụng với dung dịch Zn2+

a. Dáng của đồ thị :

+ Cho từ từ dung dịch chứa OH- vào dung dịch a mol Zn2+ ta có phản ứng xảy

ra:

Zn2+ + 2OH- → Zn(OH)2

2- [ hoặc ZnO2

2- + 2H2O ]

Zn(OH)2 + 2OH- → Zn(OH)4

+ Đồ thị biểu diễn hai phản ứng trên như sau :

37

+ Tương tự khi cho từ từ dung dịch chứa OH- vào dung dịch chứa x mol H+

2- ta có phản

và a mol Zn2+ ta có đồ thị sau :

+ Cho từ từ dung dịch chứa H+ vào dung dịch chứa a mol ZnO2

ứng xảy ra :

Zn2+ + 2OH- → Zn(OH)2↓

Zn(OH)2 + 2H+ → Zn2+ + 2H2O

38

+ Đồ thị biểu diễn hai phản ứng trên như sau :

2- ta co đồ thị sau :

+ Tương tự khi cho từ từ dung dịch chứa H+ vào dung dịch chứa x mol OH-

và a mol Zn2

b. Nhận xét :

 Hình dáng của đồ thị : Tam giác cân

39

 Tọa độ các điểm quan trọng :

+ Điểm xuất phát : ( 0, 0 ).

+ Điểm cực đại ( kết tủa cực đại ) : ( 2a, a ) [a là số mol của Zn2+ ] →

kết tủa cực đại là a mol.

+ Điểm cực tiểu : ( 0, 4a ).

 Tỉ lệ trong đồ thị : ( 2 : 1 ).

Bài 1 : Cho từ từ dung dịch NaOH đến dư vào dung dịch ZnSO4. Kết quả thí

nghiệm được biểu diễn ở đồ thị dưới đây.

Tính giá trị của a ?

Hướng dẫn giải :

 Dựa vào tỉ lệ đồ thị.

Giải :

 Dựa vào tỉ lệ đồ thị và đồ thị phần lý thuyết, ta có thể thấy :

a = 4a = 0,12.4 = 0,48 ( mol )

40

Bài 2 : Cho từ từ dung dịch chứa x mol NaOH vào 300 ml dung dịch ZnSO4

1,5M thu được 19,8 gam kết tủa. Tính giá trị của x là bao nhiêu ?

Hướng dẫn giải :

 Từ đề bài → nZn2+ → kết tủa cực đại, nZn(OH)2

 Dựng đồ thị → x

Giải :

 Ta có : nZn2+ = 0,45 ( mol ) → kết tủa cực đại = 0,45 ( mol )

nZn(OH)2 = 0,2 ( mol )

 Từ đồ thị → a = 0,2.2 = 0,4 ( mol ) = x

1,8 – b = a → b = 1,4 ( mol ) = x

Bài 3 : Khi nhỏ từ từ đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch gồm a mol HCl

và b mol ZnSO4. Kết quả thí nghiệm được biểu diễn trên sơ đồ sau :

41

Tỉ lệ của a : b ?

Hướng dẫn giải :

 Dựa vào đồ thị → a

 Gọi kết tủa đạt cực đại = b ( mol )

 Dựng lại đồ thị.

 Tính giá trị của x, b → tỉ lệ a : b

Giải :

 Từ đồ thị → a = 0,4 ( mol ) ( 1 )

 Gọi b là số mol kết tủa đạt cực đại.

42

 Từ đồ thị → 2x = 1 – 0,4 → x = 0,3 ( mol )

 Ta có : 1 – 0,4 = 0,4 + 4b – 3 → b = 0,8 ( mol ) ( 2 )

 Từ ( 1 ), ( 2 ) → a : b = 0,4 : 0,8 = 1 : 2

Bài 4 : Hòa tan hết m gam ZnSO4 vào nước được dung dịch X. Nếu cho 110

ml dung dịch KOH 2M vào X thì được 3a mol kết tủa. Mặt khác, nếu cho 140

ml dung dịch KOH 2M vào X thì thu được 2a mol kết tủa. Tính m ?

Hướng dẫn giải :

 Chia 2 TH, dựa vào dữ liệu đề bài cho vẽ đồ thị.

Giải :

 Gọi x là số mol kết tủa cực đại. Số mol KOH lần lượt là 0,22 mol và

0,28 mol.

 Vì khi tăng KOH số mol kế tủa giảm nên ứng với 0,28 mol KOH có

phản ứng hòa tan kết tủa.

 TH1 : Ứng với 0,22 mol KOH không có phản ứng hòa tan kết tủa.

43

11

300

8

 Từ đồ thị suy ra : 2.3a = 0,22 a =

4x – 0,28 = 2.2a → x = 75

2x > 0,22 2x > 0,22

→ vô lý.

 TH2 : Ứng với 0,22 mol KOH có phản ứng hòa tan kết tủa.

44

 Từ đồ thị : 4x – 0,22 = 2.3a a = 0,03

4x – 0,28 = 2.2a → x = 0, 1 ( thỏa mãn )

2x ˂ 0,22 2x ˂ 0,22

→ m = 16,1 ( g )

− 𝐀𝐥𝐎𝟐

2.2.3. CHUYÊN ĐỀ 3 : H+ PHẢN ỨNG VỚI DUNG DỊCH CHỨA H+,

- ta có phản

a. Dáng của đồ thị :

+ Cho từ từ dung dịch chứa H+ vào dung dịch chứa a mol AlO2

ứng xảy ra :

- + H2O → Al(OH)3↓

H+ + AlO2

Al(OH)3 +3H+ → Al3+ + 3H2O

+ Đồ thị biểu diễn hai phản ứng trên như sau :

45

BC

BC

BO

+ Ta luôn có :

;

;

BM

3 = 1

BM

3 = 1

BM

1 = 1

BM = a = 𝑛↓𝑚𝑎𝑥

b. Nhận xét :

 Dáng của đồ thị : Tam giác không cân.

 Tọa độ các điểm quan trọng :

+ Điểm xuất phát : ( 0, 0 ).

+ Điểm cực đại ( kết tủa cực đại ) : ( a, a ) [ a là số mol của Al3+ ] → kết

tủa cực đại là a mol.

+ Điểm cực tiểu : ( 0, 4a ).

 Tỉ lệ trong đồ thị : ( 1: 1 ) và ( 1: 3 ).

46

- thì H+ phản ứng với

-. Đồ thị của bài toán sẽ có dạng

Chú ý : Khi thêm H+ vào dung dịch chứa OH- vào AlO2

OH- trước sau đó H+ mới phản ưng với AlO2

:

Bài 1 : Cho từ từ dung dịch HCl đến dư vào dung dịch NaAlO2. Kết quả thí

nghiệm được biểu diễn ở đồ thị dưới đây. Tính giá trị của a, b tương ứng ?

47

Hướng dẫn giải :

 Dựa vào tỉ lệ đồ thị.

Giải :

0,8

+ Từ đồ thị, ta có tỉ lệ trong đồ thị : 1 : 1

→ a = b =

= 0,2 ( mol )

4

Bài 2 : Hòa tan vừa hết m gam Al vào dung dịch NaOH được dung dịch X và

3,36 lít H2 ( đktc ). Rót từ từ đến hết V lít dung dịch HCl 0,2M vào X thì thu

được 5,46 gam kết tủa. Tính m và V ?

Hướng dẫn giải :

 Từ giả thuyết → nNaAlO2

 Dựng đồ thị → a, b → V

Giải :

nH2 = 0,15 ( mol ) , n↓ = 0,07 ( mol )

NaOH + Al + H2O → NaAlO2 + H2↑

0,15 ← 0,15

→ m = 0,15. 27 = 4,05 ( g )

48

 Từ đồ thị và tỉ lệ → a = 0,07 → V = 0,35 ( lít ) = 350 ml

b = 0,1 + 3( 0,1 – 0,07 ) = 0,19 → V = 0,95 ( lít ) = 950 ml

Bài 3 : Nhỏ từ từ dung dịch HCl vào dung dịch NaAlO2. Kết quả thí nghiệm

được biểu diễn bằng đồ thị sau : Từ đồ thị trên hãy cho biết khi lượng HCl

cho vào 0,85 mol thì lượng kết tủa thu được là bao nhiêu gam ?

49

Hướng dẫn giải :

 Dựa vào đồ thị → a

 Vẽ lại đồ thị, chia 2 TH → 𝑚↓

Giải :

 Từ đồ thị → a = 0,2 ( mol )

 Ta vẽ lại đồ thị trên như sau :

Hình 2 Hình 1

+ Từ đồ thị, ta có : + Từ đồ thị → 4x – 1 = 3.0,2

3y = 1,6 – 0,85 → y = 0,25 ( mol ) → x = 0,4 ( mol )

→ 𝑚↓ = 19,5g

50

Bài 4 : Cho 200 ml dung dịch X gồm NaAlO2 0,1M và Ba(OH)2 0,1M tác

dụng với V ml dung dịch HCl 2M, thu được 0,78g kết tủa. Tính V ?

− , nAl(OH)3

Hướng dẫn giải :

 Dựa vào đồ thị → nOH− , nAlO2

 Từ đồ thị → a, b, V

Giải :

− = 0,02(mol)

 Dựa vào đồ thị, ta có :

nOH−= 0,04 ( mol ), nAlO2

nAl(OH)3 = 0, 01 ( mol )

 Từ đồ thị :

a = 0,04 + 0,01 = 0,05 ( mol )

→ V = 0,05.22,4 = 1,12 ( lít )

0,12 – b = 0,01.3 → b = 0,09 ( mol )

→ V = 2,016 ( lít )

51

Bài 5 : Khi nhỏ từ từ đến dư dung dịch HCl vào dung dịch hỗn hợp x mol

Ba(OH)2 và y mol Ba[Al(OH)4]2, kết quả thí nghiệm được biểu diễn trên đồ

thị sau :

Tính giá trị của x, y ?

Hướng dẫn giải :

 Dựa vào đồ thị → nOH− → x

 Kết tủa đạt cực đại → y

Giải :

 Từ đồ thị → nOH− = 0,1 ( mol ) → 2x = 0,1 → x = 0,05 ( mol )

 Từ đồ thị → khi kết tủa tan vừa hết thì : nHCl = 0,7 + 0,2.3 = 1,3 ( mol )

→ kết tủa cực đại = 2y = ( 1,3 – 0,1 ) : 4 → y = 0,15 ( mol ).

52

Tiểu kết chương 2

Trong chương 2, tôi đã hệ thống hóa kiến thức cơ bản, nâng cao về ứng

dung đồ thị trong dạy học và xây dựng một số bài tập đồ thị. Cụ thể, hệ thống

bài tập đồ thị gồm 4 dạng bài tập :

 Chuyên đề 1 : XO2 tác dụng với kiềm gồm 2 dạng :

 Dạng 1 : XO2 tác dụng với dung dịch M(OH)2.

 Chuyên đề 2 : OH- tác dụng với dung dịch Al3+, Zn2+

 Dạng 2 : XO2 tác dụng với dung dịch gồm M(OH)2 và AOH.

 Dạng 1 : OH- tác dụng với dung dịch Al3+.

-

 Chuyên đề 3 : H+ tác dụng với dung dịch chứa H+, AlO2

 Dạng 2 : OH- tác dụng với dung dịch Zn2+

53

KẾT LUẬN

Qua việc nghiên cứu đề tài : “ Đồ thị trong hóa học, ứng dụng trong bồi

dưỡng họ sinh giỏi THCS ” đối chiếu với mục đích, nhiệm vụ nghiên cứu, tôi

đã thực hiện nhựng nhiệm vụ sau :

- Đã biết cách tiến hành một đề tài nghiên cứu khoa học giáo dục, đã

nghiên cứu hệ thống cơ sở lí luận của đề tài.

- Đã xây dựng được bài tập về đồ thị nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi hóa

học THCS.

Trên đây là những nghiên cứu ban đầu của chúng tôi về mảng đề tài

này. Do kinh nghiệm và trình độ bản thân còn hạn chế nên không thể tránh

khỏi những thiếu sót. Tôi rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của các

thầy cô giáo và các bạn sinh viên để tiếp tục phát triển và hoàn thiện đề tài.

Tôi xin trân trọng cảm ơn !

54

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Phạm Ngọc Bằng,Vũ Khắc Ngọc, Hoàng Thị Bắc, Từ Sĩ Chương, Lê

Thị Mỹ Trang, Hoàng Thị Hương Giang, Võ Thị Thu Cúc, Lê Phạm

Thành, Khiếu Thị Hương Chi ( 2013 ), 16 phương pháp và kĩ thuật giải

nhanh bài tập trắc nghiệm môn Hóa học, NXB Đại học Sư phạm.

2. Viện ngôn ngữ học ( 2006 ), Từ điển Tiếng Việt, NXB Đà Nẵng.

3. Vũ Anh Tuấn ( 2006 ), Xây dựng hệ thống bài tập hóa học nhằm rèn

luyện tư duy trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học ở trường trung

học phổ thông, Luận án Tiến sĩ lí luận và phương pháp dạy học,

Trường Đại học Sư phạm Hà Nội

4. https://tanggiap.org/threads/phuong-phap-do-thi-trong-hoa-hoc-tu-a-

z.4461/

5. https://dhanhcs.violet.vn/present/skkn-giai-nhanh-bt-hoa-hoc-bang-do-

thi-833273.html

6. https://bloghoahoc.com/tai-lieu-mon-hoa/phuong-phap-do-thi-hoa-hoc-

ly-thuyet-va-bai-tap-ap-dung.html

55