Sáng kiến kinh nghiệm THCS: Phân dạng và phương pháp giải bài tập định lượng trong chương II- Kim loại môn Hóa học 9

Chia sẻ: Khánh Thành | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:19

Thêm vào BST

Báo xấu

51
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Điểm mới của sáng kiến là phân dạng các bài tập định lượng trong chương II Kim loại môn Hóa học 9, định hướng một số phương pháp giải, giúp học sinh có thể giải nhanh bài tập trong chương Kim loại. Mời các bạn cùng tham khảo bài viết dưới đây để nắm nội dung của sáng kiến kinh nghiệm!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Sáng kiến kinh nghiệm THCS: Phân dạng và phương pháp giải bài tập định lượng trong chương II- Kim loại môn Hóa học 9

PHÂN DẠNG VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP ĐỊNH LƯỢNG TRONG CHƯƠNG II KIM LOẠI MÔN HÓA HỌC 9 1. PHẦN MỞ ĐẦU 1.1/ Lý do chọn sáng kiến: Để góp phần thực hiện mục tiêu đào tạo học sinh thành những con người toàn diện, sáng tạo, tiếp thu những tri thức khoa học, kiến thức hiện đại, vận dụng linh hoạt, hợp lý những vấn đề cho bản thân và xã hội. Đổi mới phương pháp dạy học, mục tiêu của dạy học Hóa học tập trung nhiều hơn đến việc hình thành những năng lực hoạt động cho học sinh. Mục tiêu của mỗi bài dạy ngoài những kiến thức kỹ năng cơ bản của học sinh cần đạt đ ược chú ý nhiều tới việc hình thành các kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tế, tiến hành nghiên cứu khoa học. Bài tập hoá học là một trong những phương tiện cơ bản nhất để dạy học sinh tập vận dụng kiến thức vào cuộc sống sản xuất và nghiên cứu khoa học. Bài tập Hóa học là một trong những nguồn để hình thành kiến thức kỹ năng mới cho học sinh, giải bài tập Hóa học cũng giúp học sinh tìm kiến thức kỹ năng mới. Giải bài tập Hóa học là một trong những hình thức luyện tập chủ yếu đ ược tiến hành nhiều nhất trong việc tiếp thu kiến thức và kỹ năng. Do vậy, các bài tập Hóa học có vai trò rất quan trọng trong việc hình thành kỹ năng và vận dụng kiến thức. Bài tập Hóa học là công cụ hữu hiệu để kiểm tra kiến thức, kỹ năng của học sinh, giúp giáo viên phát hiện được trình độ của học sinh làm bộc lộ những khó khăn sai lầm trong việc học tập Hóa học đồng thời có những biện pháp giúp đỡ học sinh vượt qua khó khăn và khắc phục những sai lầm mà học sinh thường mắc phải. Hiện nay việc giải bài tập Hóa học nói chung, bài tập vô cơ định lượng nói riêng đối với học sinh còn gặp nhiều khó khăn, một số học sinh chỉ biết làm bài tập một cách máy móc không hiểu bản chất hoá học của bài tập. Mặt khác, thời gian giành cho hoạt động luyện tập không nhiều nên rất ít học sinh nắm được phương pháp giải bài tập định lượng. Mặt khác, trong chương II Kim loại môn Hóa học 9 chỉ có 9 tiết học trong đó có 7 tiết lý thuyết, 1 tiết thực hành, 1 tiết luyện tập nhưng lại có rất nhiều dạng bài tập trong đó có một số dạng khó. Chính vì lý do trên tôi chọn đề tài '' Phân dạng và phương pháp giải bài tập 1
định lượng trong chương II Kim loại môn Hóa học 9'' góp một phần nhỏ khắc phục tình trạng trên của học sinh. Điểm mới của sáng kiến: Phân dạng các bài tập định lượng trong chương II Kim loại môn Hóa học 9, định hướng một số phương pháp giải, giúp học sinh có thể giải nhanh bài tập trong chương Kim loại. 1.2/ Phạm vi áp dụng của sáng kiến: Giáo viên và học sinh có thể nhận dạng và sử dụng phương pháp giải bài tập định lượng trong chương II Kim loại, một số bài tập định lượng có liên quan đến Kim loại trong SGK và một số sách nâng cao giành cho học sinh lớp 9. 2. PHẦN NỘI DUNG 2.1/ Thực trạng của nội dung cần nghiên cứu: Đối với bộ môn hóa học giáo viên không chỉ truyền đạt cho học sinh những kiến thức đơn thuần đã có sẵn trong sách giáo khoa, mà giáo viên cần phải nâng cao kiến thức cho học sinh ở một mức độ vừa phải và thiết kế tổ chức điều khiển tiết học thật sôi động, hứng thú giúp học sinh tiếp thu một cách dễ dàng. Hoá học là bộ môn khoa học quan tr ọng trong nhà trườ ng phổ thông. Môn Hoá học cung cấp cho học sinh m ột h ệ th ống ki ến th ức ph ổ thông, cơ bản và thiết thực đầu tiên về hoá học, giáo viên bộ môn Hoá học cần hình thành ở các em một kỹ năng cơ bản, phổ thông và thói quen học tập và làm việc khoa học làm nền tảng cho việc giáo dục xã hội chủ nghĩa, phát triển năng lực nhận thức, năng lực hành động. Có những phẩm chất thiết như cẩn thận, kiên trì, trung thực, tỉ m ỉ, chính xác, yêu chân lí khoa học, có ý thức trách nhiệm với bản thân, gia đình, xã hội có thể hoà hợp với môi trường thiên nhiên, chuẩn bị hành trang cho học sinh đi vào cuộc sống. Thời gian học ở trường không nhiều, giáo viên không thể dạy cho học sinh tất cả những gì cần thiết cho cuộc sống mà chỉ có thể trang bị cho học sinh những kiến thức cơ bản, phương pháp nhận thức và phương pháp tự học để học sinh có thể tự học tập suốt đời. Vì vậy, phải dạy cho học sinh biết suy nghĩ trước những vấn đề đặt ra nhằm phát triển tư duy, óc sáng tạo, tạo cho học sinh điều kiện để suy nghĩ một cách tích cực và bộc lộ những suy nghĩ của mình trong quá trình tranh luận, thảo luận cùng với các bạn trong nhóm, tổ, trong lớp. Làm bài tập Hóa học là dịp để học sinh tự khắc sâu kiến thức, rèn luyện năng lực bản thân . 2
Bài tập hoá học định lượng là một trong những cách hình thành kiến thức kỹ năng mới cho học sinh. Phương pháp luyện tập thông qua sử dụng bài tập là một trong phương pháp quan trọng để nâng cao chất lượng dạy học bộ môn. Với học sinh hoạt động giải bài tập là một hoạt động tích cực có những tác dụng sau: Rèn khả năng vận dụng kiến thức đã học, kiến thức tiếp thu được qua bài giảng thành kiến thức của mình, kiến thức được nhớ lâu khi được vận dụng thường xuyên. Đào sâu, mở rộng kiến thức đã học một cách sinh động, phong phú, hấp dẫn. Là phương tiện để ôn tập củng cố, hệ thống hoá kiến thức một cách tốt nhất. Rèn kỹ năng hoá học cho học sinh: viết và cân bằng phản ứng, tính toán theo CTHH và phương trình hoá học. Phát triển năng lực nhận thức rèn trí thông minh, óc tư duy sáng tạo cho học sinh. Theo nhận xét của bản thân, tôi nhận thấy việc dạy học môn Hóa học ở trường THCS còn nhiều hạn chế như: + Đồ dùng dạy học ở trường thiếu nhiều, mặc dù qua mỗi năm học đều có bổ sung thêm nhưng chất lượng và số lượng còn hạn chế. Một số trường, phòng thực hành chật hẹp không đủ diện tích, không đạt chuẩn, có trường phòng thực hành còn chứa cả các hóa chất, dụng cụ làm cho phòng học hôi mùi hóa chất, chật chội ảnh hưởng đến sức khỏe của giáo viên và học sinh nên nhiều giáo viên còn ngại ít sử dụng phòng bộ môn. + Kĩ năng thực hành của học sinh còn hạn chế, sợ mất nhiều thời gian nên một số giáo viên đã làm thay cho học sinh. + Nhiều học sinh chưa biết vận dụng kiến thức vào việc giải bài tập và vào thực tế nên việc tiếp nhận kiến thức là rất khó khăn nên nghĩ rằng học môn Hóa học là rất khó. + Trình độ tiếp thu, nhận thức của một số học sinh còn quá yếu do thái độ học tập chưa cao mặt khác nhiều em còn có hoàn cảnh khó khăn. + Nhận thức của một số phụ huynh còn hạn chế và cho rằng hóa học cũng chỉ là môn học phụ nên chỉ tập trung một số môn chính như Toán, Văn, Anh... Đặc biệt, qua thực tế giảng dạy nhiều năm, tôi thấy phương pháp giải bài tập của học sinh còn non yếu. Nhiều học sinh hiểu lý thuyết song khi vận dụng 3
các em không thể tìm ra cách giải bài tập này như thế nào,còn lúng túng không biết nên bắt đầu từ đâu, không thể lập luận lời giải sao cho phù hợp với yêu cầu của bài ra. Kiến thức hoá học lại khá trừu tượng, khó nhớ, khó hiểu; dẫn đến việc nhận biết, suy đoán để giải các bài tập gặp rất nhiều khó khăn, không định hình được cách giải bài tập ra sao, không suy đoán được phương pháp giải bài tập như thế nào, nhất là dạng bài tập hiệu suất, hỗn hợp, chất dư... Nhiều học sinh khi giải bài tập xong không hình thành nổi phương pháp giải ra sao, giải không có hệ thống, không tìm ra được mối quan hệ giữa đầu bài đã cho và yêu cầu bài cần giải quyết. Bên cạnh đó, có một số học sinh tìm ra được kết quả song lý luận không chặt chẽ, chưa đem lại được tính thuyết phục. Dẫn đến chất lượng đại trà môn Hóa học chưa cao. Qua thực tế, chưa áp dụng phương pháp phân dạng bài tập thì chất lượng qua khảo sát thực tế lớp tôi đảm nhiệm chỉ đạt được như sau: Kết quả Giỏi Khá Trung bình Kém TT Lớp Sỉ số Ghi chú trở lên SL % SL % SL % 1 9B 32 7 21,9 24 75,0 2 6,3 Cụ thể chất lượng khá giỏi thấp, tỉ tệ trung bình trở lên chưa cao vẫn còn học sinh đạt điểm kém. Do đó "Phân dạng và lựa chọn phương pháp giải các dạng bài toán hoá học đặc biệt trong chương II Kim loại" là một vấn đề quan trọng cần được quan tâm và giải quyết. 2.2/ Các giải pháp thực hiện: Cơ sở lý thuyết quan trọng cho việc giải bài tập hoá học vô cơ định lượng là những kiến thức hoá học cơ bản của hoá vô cơ. Các kiến thức cần nắm được là các định luật, khái niệm, tính chất cơ bản của các chất như ôxi, hiđrô, oxit, axit, bazơ, muối, kim loại, phi kim và một số chất điển hình như nhôm, sắt, cacbon, clo.... và hợp chất của chúng, cách điều chế đơn chất, hợp chất, cách tính theo CTHH và PTHH. Để giải được các bài tập định lượng đặc biệt là bài tập trong chương Kim loại học sinh cần phải có những kiến thức về toán học: giải hệ phương trình, 4
phương trình bậc nhất, giải phương trình bậc 2, giải bài toán bằng phương pháp biện luận.... Tuy nhiên muốn giải được các bài tập định lượng học sinh cần phải biết phương pháp chung giải bài tập hoá vô cơ định lượng là: Viết đầy đủ, chính xác các phản ứng xảy ra dựa vào tính chất hoá học của các chất và điều kiện cụ thể ở mỗi bài tập. Vận dụng tốt các công thức tính khối lượng chất, số mol, thể tích, nồng độ phần trăm, nồng độ mol, hiệu suất....Biết chuyển đỗi giữa các đại lượng trong công thức. Nắm được vị trí của các kim loại trong dãy hoạt động hóa học của kim loại và ý nghĩa của dãy hoạt động. Nắm vững một số thủ thuật tính toán tích hợp để giải nhanh, ngắn gọn một bài toán phức tạp. Dựa trên những phương pháp giải khác nhau ta có thể phân loại bài tập hóa học khác nhau. Giáo viên phải biết phân loại bài tập hóa học thành những loại bài tập lí thuyết và bài tập thực hành Phân chia bài tập hóa học thành bài tập hình thành kiến thức mới, rèn luyện, củng cố kỹ năng, kỹ xảo, bài tập kiểm tra đánh giá . Căn cứ vào cách tiến hành ta có thể phân chia thành dạng bài tập giải bằng lời nói, giải bằng cách viết, giải bằng thực nghiệm. Xuất phát từ chủ thể giải bài tập là học sinh, trong quá trình tìm kiếm lời giải có thể phân loại bài tập hóa học thành bài tập cơ bản và bài tập phân hóa đối tượng. Vấn đề phân loại bài tập hóa học có ý nghĩa rất quan trọng cho việc xác định được phương pháp và mức độ rèn luyện kỹ năng giải bài tập hóa học. Để rèn luyện kỹ năng giải bài tập hóa học mỗi giáo viên hóa học cần phải yêu cầu học sinh xác định bài tập đó thuộc dạng nào và giáo viên cần đưa ra bài tập mẫu ( Bài tập tương tự xuôi ngược, biến đổi và bài tập tổng hợp). Bài tập mẫu là bài tập cụ thể đầu tiên mà học sinh tiến hành giải dưới sự hướng dẫn của giáo viên từ đó giúp học sinh có thể giải được những bài tập cùng loại . * Ví dụ: Loại bài tập tính tỉ lệ % về khối lượng ( hoặc thể tích) giữa các chất trong hổn hợp ban đầu . Trong loại bài tập này cần xác định các chất đều tham gia phản ứng hoặc có chất trong hỗn hợp không tham gia phản ứng . 5
Cách giải bài tập loại này như thế nào ? Giáo viên cần chọn bài tập mẫu để cho học sinh định hướng phương pháp giải. Trong chương II Kim loại môn Hóa học 9 có rất nhiều bài tập mỗi bài tập có nhiều phương pháp giải khác nhau. Tuy nhiên, cần phải phân dạng và lựa chọn phương pháp như thế nào cho hợp lý để học sinh có thể nắm bắt và vận dụng tốt những kiến thức đã học vào cuộc sống đó là một yêu cầu cơ bản nhất. Chính vì vậy, trong thời gian qua bản thân tôi đã thực hiện phân dạng các bài tập trong chương II Kim loại theo các dạng cơ bản sau: Dạng 1. Cho hỗn hợp các kim loại phản ứng với axit. Xác định thành phần phần trăm về khối lượng các kim loại trong hỗn hợp. a. Phương pháp: Đọc kỹ đề xác định các đại lượng của bài( đại lượng nào đã cho, đại lượng nào chưa biết, đại lượng nào cần tính) Nắm vững cơ sở lý thuyết, điều kiện cụ thể ở mỗi bài tập. Viết các PTHH xảy ra đặt ẩn cho chất cần biết tính theo PTHH( cần lưu ý kim loại nào phản ứng với axit, kim loại nào không phản ứng với axit). Vận dụng linh hoạt phương pháp toán học để giải bài tập 1.1Cho hỗn hợp kim loại thì các kim loại đó đều tham gia phản ứng với axit Bài tập 1( Bài tập 7 SGK trang 69) Cho 0,83 g hỗn hợp nhôm và sắt tác dụng với dd H2SO4 loãng dư. Sau phản ứng thu được 0,56 lít khí( đktc). a. Viết PTHH b. Tính thành phần % về khối lượng của 2 kim loại trong hỗn hợp ban đầu . * HS nắm được +Giả thiết : 0,83 g (Al, Fe) + dd H2SO4 dư > 0,56 lít H2 + Kết luận : Tìm : % Al ; % Fe =? * Xác định hướng giải( Có nhiều phương pháp giải tuy nhiên đây là phương pháp dễ hiểu nhất) + Gọi x,y lần lượt là số mol của Al, Fe + Viết PTHH + Vận dụng dữ kiện bài toán và PTHH HS sẽ lập được hệ phương trình, giải hệ phương trình, tìm x, y 6
+ Tính được % Al ; % Fe =? Bài tập 2: Cho 17,45 gam h ỗn h ợp g ồm Mg và Zn tác dụng với dung dịch HCl sau ph ản ứng thu đượ c m gam khí hiđrô. Chia m gam khí H 2 thành 2 phần bằng nhau. Phần I: Cho tác dụng với CuO nung nóng. Phần II: Cho tác dụng với Fe2O3 nung nóng. a) Tính thành phần % theo khối lượng Mg; Zn trong hỗn hợp đầu. b) Tính khối lượng Fe và Cu tạo thành nếu hiệu suất phản ứng là 90%. (Biết tỉ lệ số nguyên tử Mg và Zn trong hỗn hợp là 1: 5) * HS nắm được +Giả thiết : 17,45 g (Mg, Zn) + dd HCl > m g H 2. Chia m thành 2 phần bằng nhau, phần 1 qua CuO, phần 2 qua Fe2O3 nung nóng. + Kết luận : Tìm : % Mg ; % Zn = ? * Xác định hướng giải Biết nMg : nZn = 1 : 5 a) Gọi nMg = a(mol) > nZn = 5a (mol) PTHH: Mg + 2HCl > MgCl2 + H2 (1) Mol: a : a Zn + 2HCl > ZnCl2 + H2 (2) Mol 5a : 5a mMg = 24. a; mZn = 5a . 65 = 325a Theo đề bài ta có: mMg + mZn = 17,45 g 24a + 325a = 17,45 => a = 0,05 (mol) mMg = 24a = 24. 0,05 = 1,2 (g) mZn = 325a = 325 . 0,05 = 16,25 (g) 1,2.100 %mMg = 6,87% 17,45 > %mZn = 100% 6,87% = 93,12% Theo (1) và (2) nH2 = a + 5a = 6a = 6. 0,05 = 0,3 mol 7
mH2 = m = 0,3 . 2 = 0,6 (g) 1 0,6 b) Chia m gam H2 thành 2 phần bằng nhau: m H 0,3( g ) 2 2 2 > nH2 trong 1 phần = 0,3 : 2 = 0,15 (mol) + Phần I xảy ra PTHH: 3H2 + Fe2O3 t0 2Fe + 3H2O (3) Mol 3 : 2 Mol 0,15 : 0,1 90 Vì H = 90% > mFe = 0,1 . 56 . 5,04( g ) 100 + Phần II xảy ra PTHH: CuO + H2 t0 Cu + H2O (4) mol 0,15 : 0,15 90 Vì H = 90% > mCu = 0,15 . 64 . 8,64( g ) 100 Đáp số: a) %Mg = 6,87%; %Zn = 93,12% b) mFe = 5,04g; mCu = 8,64g 1.2 Cho hỗn hợp kim loại thì có một kim loại không phản ứng với axit Bài tập. Cho 4,64 gam hỗn hợp 3 kim loại Cu, Mg, Fe tác dụng với dung dịch HCl dư, người ta thu được 0,2 gam khí hiđrô và 0,64 gam chất không tan.Tính tỉ lệ % về khối lượng của 3 kim loại trong hổn hợp ban đầu. * HS nắm được: +Giả thiết : 4,64 g (Cu, Mg, Fe) + dd HCl dư > 0,2 g H 2 + 0,64 g chất không tan + Kết luận : Tìm : % Cu ; % Mg ; % Fe =? mmuối = ? HS phải xác định được trong 3 kim loại trên, kim loại Cu không tham gia phản ứng với HCl( Dựa vào dãy hoạt động hóa học của kim loại) Căn cứ vào 0,2 g H2 , 4 g hỗn hợp Mg, Fe ta có thể xác định được mFe và mMg * Xác định hướng giải : 8
+ Xác định khối lượng Cu và hỗn hợp Mg, Fe . + Cu không tác dụng với HCl nên còn lại 0,64g + m Fe, Mg = 4,64 – 0,64 = 4 g + Xác định số mol H2 sinh ra . n H2 = 0,2 / 2 = 0,1 mol Gọi x, y lần lượt là số mol Mg và Fe . + Viết phương trình phản ứng xảy ra và lập tỉ lệ mol theo x, y . Mg + 2HCl MgCl2 + H2 mol x : 2x : x : x Fe + 2HCl FeCl2 + H2 mol y : 2 y : y : y + Lập hệ phương trình theo khối lượng hỗn hợp và theo số mol Hiđrô. Theo đầu bài ta lập được hệ 2 phương trình sau x + y = 0,2 (1) 24x + 56y = 4 (2) + Giải hệ phương trình, tìm x, y: x = 0,05 ; y = 0,05 + Tính tỉ lệ % về khối lượng các kim loại trong hỗn hợp . mMg = 24x = 24 * 0,05 = 1,2 g 1, 2 => % m Mg = *100 = 25,87 % 4, 64 m Fe = 56y = 56 * 0,05 = 2,8 g 2,8 => % m Fe = *100 = 60,34 % 4, 64 Tính %mCu * Tính khối lượng muối thu được . Tính số mol mỗi muối => Tính khối lượng mỗi muối . * Trong dung dịch chỉ còn FeCl2 và MgCl2 nMgCl2 = nMg = 0,05 mol => mMgCl2 = 0,05 *95 =4,75 g n FeCl2 = nFe = 0,05 mol => mFeCl2 = 0,05 * 127 = 6,35 g Qua bài tập mẫu giáo viên cần cung cấp cho học sinh một số bài tập tương tự yêu cầu học sinh tự đưa ra cách giải và hoàn thành bài tập. Đồng thời giáo viên có thể cung cấp cho học sinh một số loại bài tập khác không quen, yêu cầu học sinh tự tìm ra mối quan hệ và xác định hướng giải nhằm nâng cao việc tư duy độc lập suy nghỉ của học sinh . b. Bài tập áp dụng 9
Bài tập 1. Cho m gam hỗn hợp Al và Ag tác dụng với lượng dư dung dịch H2SO4 loãng thu được 6,72 lít khí (đo ở đktc). Sau phản ứng thấy còn 4,6 gam kim loại không tan. Tính thành phần % theo khối lượng hỗn hợp kim loại ban đầu. Bài tập 2. Hoà tan 19,0 gam hỗn hợp gồm Cu, Mg, Al vào dung dịch axit HCl dư, sau phản ứng thu được 13,44 lít khí ở điều kiện tiêu chuẩn và còn 6,4 gam chất rắn không tan. Hãy tính thành phần % khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp trên. Bài tập 3. Cho 22,2 gam hỗn hợp gồm Al, Fe hoà tan hoàn toàn trong dung dịch HCl thu được 13,44 lít H2 (đktc). Tính thành phần % khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp và khối lượng muối clorua khan thu được. Dạng 2. Xác định kim loại a. Phương pháp: Đọc kỹ đề, xác định CTHH của chất tham gia và sản phẩm. Viết PTHH Dựa vào lượng của các chất đã cho tính theo PTHH. Tìm M của kim loại. . ( Bài tập 5 trang 69 SGK Hóa học 9). Cho 9,2 gam một kim loại Bài tâp 1 A phản ứng với clo dư tạo thành 23,4 gam muối. Hãy xác định kim loại A, biết rằng A có hóa trị I. Dạng bài tập này có nhiều cách giải tuy nhiên HS thường có thể giải theo 2 cách sau: t0 Cách 1. Viết PTHH 2A+ Cl2 2ACl + Áp dụng ĐLBTKL tính khối lượng clo. Sau đó tính số mol Clo + Tính số mol A + Tính khối lượng mol A + Tìm được kim loại Cách 2. Gọi x là NTK của A t0 Viết PTHH 2A + Cl2 2ACl gam 2x : 2( x + 35,5) gam 9,2 : 23,4 10
2 x 2( x + 35,5) Ta có: = giải phương trình ta được x. Tìm được kim loại là 9, 2 23, 4 Na Bài tập 2. Cho 2,4 gam kim loại R hoá trị II tác dụng với dung dịch H 2SO4 loãng dư thấy giải phóng 2,24lít H2 (ĐKTC). Hãy xác định kim loại M. Hướng giải: nH2 = 2,24 : 22,4 = 0,1mol PTHH: R + H2SO4 RSO4 + H2 1mol : 1mol 0,1mol : 0,1mol 2, 4 MR = = 24( g ) Vậy R là nguyên tố Mg. 0,1 Bài tập 3. Hoà tan hoàn toàn một ôxít kim loại R có hoá trị II tác dụng vừa đủ với dung dịch H2SO4 15,8% thu được muối có nồng độ 18,21%. Xác định kim loại R? Đây là dạng bài tập khó chỉ có thể áp dụng cho những HS khá giỏi. Hướng giải: Vì R (II) nên ô xít của R có dạng: RO; gọi MR = x (g) RO + H2SO4 RSO4 + H2O (x + 16)g 98(g) (x + 96)g 98.100 m ddH2SO4 = 620,25( g ) 15,8 => m dung dịch sau phản ứng = mRO+ mdd H 2SO4 = x + 16 + 620,25 = x + 636,25. ( x 96).100 C% RSO4 = 18,21 x 636,25 (x + 96) . 100 = 18,21 (x + 636,25) 100x + 9600 = 18,21x + 11586 81,79x = 1986 x 24 MR 24g => NTK của R = 24 Vậy R là Mg 11
b) Bài tập áp dụng: Bài tập 1. Cho 11,5g kim loại M (I) tác dụng với lượng nước dư thu được 5,6 lít H2 (ĐKTC). Tìm kim loại đã phản ứng. Bài tập 2. Cho 10g kim loại R(II) tác dụng với nước dư thu được 5,6 lít H2 (ĐKTC) tìm kim loại R. Bài tập 3. Hoà tan một muối cacbonat của kim loại M (II) bằng một lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 9,8% thu được dung dịch muối sunphát 14,18%. Tìm kim loại M? Dạng 3. Hỗn hợp nhiều kim loại vào dung dịch axit tính khối lượng muối tạo thành. Khi đọc các bài tập dạng này HS sẽ nghĩ rằng bài toán thiếu dữ kiện nên không thể tính toán được. Tuy nhiên cần lưu ý cho HS dựa vào số mol của H 2 để tính được axit. Bài tâp 1. Cho 21 gam hỗn hợp R gồm Fe, Zn, Al tan hoàn toàn trong dung dịch H2SO4 0,5M( vừa đủ) thu được dung dịch muối và 13,44 lít khí H2(đktc). Cô cạn dung dịch muối thu được X g muối khan. Tính thể tích dung dịch H 2SO4 đã dùng. Tính X Hướng giải: + Viết PTHH Fe + H2SO4 FeSO4 + H2 Zn + H2SO4 ZnSO4 + H2 2Al + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2 + Tính số mol của H2, tính khối lượng của H2, + Theo PT nH2 = n H2SO4, tính được VddH2SO4 và tính được m H2SO4 , + Áp dụng ĐLBTKL tính khối lượng muối(X) Bài tâp 2. Cho 31,6 gam hỗn hợp gồm Fe, Mg, Al tan hoàn toàn trong dung dịch HCl dư thu được dung dịch muối D và 2,688 lít khí H2(đktc). Cô cạn dung dịch muối D thu được a g muối khan. Tính a Hướng giải: + Viết PTHH Fe + 2HCl FeCl2 + H2 12
Mg + 2HCl Mg Cl2 + H2 2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2 + Tính số mol của H2, tính khối lượng của H2, + Theo PT nH2 =1/2 n HCl, tính được mHCl + Áp dụng ĐLBTKL tính khối lượng muối D( tính a) b. Bài tập áp dụng: Bài tập 1. Cho 17,5 g hỗn hợp gồm 3 kim loại Al, Fe và Zn tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng dư thu được a g muối và 11,2 lít khí H2(đktc). Tính a Bài tập 2. Cho 35,6 gam hỗn hợp gồm Fe, Mg, Zn tan hoàn toàn trong dung dịch HCl dư thu được dung dịch muối D và 3,25 lít khí H 2(đktc). Cô cạn dung dịch muối D thu được a g muối khan. a. Tính a. b. Tính thể tích dd HCl 0,5 M đã dùng. Dạng 4: Bài toán có liên quan đến hiệu suất phản ứng( H) a. Phương pháp:HS phải nắm được các nội dung sau: + Nắm được hiệu suất phản ứng cho biết khả năng phản ứng xãy ra đến mức độ nào. Hiệu suất = 100% phản ứng xãy ra hoàn toàn Hiệu suất
Lượng sản phẩm thực tế tạo thành H = x 100% Lượng sản phẩm tính theo lý thuyết Lượng sản phẩm thực tế thu được thường cho trong đề bài. Lượng sản phẩm tính theo lý thuyết được tính qua PTHH theo lượng chất thiếu tham gia phản ứng với giải thiết H = 100% Lượng sản phẩm thực tế và lượng sản phẩm lý thuyết phải có cùng đơn vị đo. Bài tập 1. ( Bài tập 6 SGK trag 63) Tính khối lượng quặng Hêmatit chứa 60% Fe2O3 cần thiết sản xuất được 1 tấn gang chứa 95% Fe, Biết hiệu suất quá trình sản xuất là 80% Hướng giải: + Tính khối lượng sắt có trong 1 tấn gang t0 + Viết PTHH: Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 + Tính khối lượng Fe2O3 dùng để tạo ra lượng sắt ở trên (lưu ý H = 80%) + Dựa vào khối lượng Fe2O3 đã tính được ở trên. Tính khối lượng quặng Hêmatit chứa 60% Fe2O3 Bài tập 2. Người ta dùng quặng Bôxit để sản xuât nhôm. Hàm lượng Al2O3 trong quặng là 40%. Để có 4 tấn nhôm nguyên chất cần bao nhiêu tấn quặng. Biết hiệu suất của quá trình sản xuất là 90%. Hướng giải; t0 + Viết PTHH: 2Al2O3 4Al + 3O2 2 x 102 tấn 4 x 27 tấn a tấn 4 tấn + Khối lượng Al2O3 cần dùng theo lý thuyết là a = 7,55 tấn. Tuy nhiên, hiệu suất phản ứng 90% nên khối lượng Al2O3 thực tế phải dùng là 8,39 tấn. + Lượng Al2O3 trong quặng chỉ chiếm 40% nên khối lượng quặng cần dùng là 20,975 tấn. b. Bài tập áp dụng: 14
Bài tập 1. Người ta dùng 200 tấn quặng có hàm lượng Fe2O3 là 30 % để luyện gang, loại gang này có chứa 80% sắt. Tính lượng gang thu được. Biết H của quá trình sản xuất là 96%. Bài tập 2. Trong một loại quặng Bôxit có 50% Al2O3. Nhôm luyện từ oxit đó có chứa 1,5 % tạp chất. Tính lượng Al thu được khi luyện 0,5 tấn quặng trên biết H = 100%. Bài tập 3. Để thu được 1000 tấn gang chứa 95% Fe và 5% C( lượng các nguyên tố khác không đáng kể) thì theo lý thuyết phải cần bao nhiêu tấn quặng chứa 100% Fe2O3 và bao nhiêu tấn than cốc chứa 100% C. Với bài này HS cần nắm có 3 phản ứng xãy ra sau: t0 C + O2 CO2 t0 CO2 + C 2CO t0 3CO + Fe2O3 2Fe + 3 CO2 Dạng 5: Bài toán tăng giảm khối lượng. Đây là dạng bài tập được giảm tải trong chương trình, tuy nhiên là dạng bài tập được sử dụng nhiều trong công tác bồi dưỡng học sinh giỏi nên tôi mạnh dạn phân chia các dạng và đưa ra phương pháp giải để đồng nghiệp có thể tham khảo. Trường hợp 1: Kim loại phản ứng với muối của kim loại yếu hơn. * Hướng giải: Gọi x (g) là khối lượng của kim loại mạnh. Lập phương trình hoá học. Dựa vào dữ kiện đề bài và PTHH để tìm lượng kim loại tham gia. Từ đó suy ra lượng các chất khác. * Lưu ý: Khi cho miếng kim loại vào dung dịch muối, Sau phản ứng thanh kim loại tăng hay giảm: Nếu thanh kim loại tăng: mkim loại sau mkim loại trước = mkim loại tăng Nếu khối lượng thanh kim loại giảm: mkim loại trước mkim loại sau = mkim loại giảm Nếu đề bài cho khối lượng thanh kim loại tăng a% hay giảm b% thì nên đặt thanh kim loại ban đầu là m gam. Vậy khối lượng thanh kim loại tăng a% m hay b% m. 15
* Bài tập vận dụng: Bài tập 1: Cho một lá đồng có khối lượng là 6 gam vào dung dịch AgNO 3. Phản ứng xong, đem lá kim loại ra rửa nhẹ, làm khô cân được 13,6 gam. Tính khối lượng đồng đã phản ứng. Bài tập 2: Ngâm một miếng sắt vào 320 gam dung dịch CuSO4 10%. Sau khi tất cả đồng bị đẩy ra khỏi dung dịch CuSO 4 và bám hết vào miếng sắt, thì khối lượng miếng sắt tăng lên 8%. Xác định khối lượng miếng sắt ban đầu. Bài tập 3: Nhúng thanh sắt có khối lượng 50 gam vào 400ml dung dịch CuSO4. Sau một thời gian khối lượng thanh sắt tăng 4%. a) Xác định lượng Cu thoát ra. Giả sử đồng thoát ra đều bám vào thanh sắt. b) Tính nồng độ mol/l của dung dịch sắt(II) sunfat tạo thành. Giả sử thể tích dung dịch không thay đổi. Trường hợp 2: Tăng giảm khối lượng của chất kết tủa hay khối lượng dung dịch sau phản ứng a) Khi gặp bài toán cho a gam muối clorua (của kim loại Ba, Ca, Mg) tác dụng với dung dịch cacbonat tạo muối kết tủa có khối lượng b gam. Hãy tìm công thức muối clorua. Muốn tìm công thức muối clorua phải tìm số mol (n) muối. Độ giảm khối lượng muối clorua = a – b là do thay Cl2 (M = 71) bằng CO3 (M = 60). a −b nmuối = = c 71 − 60 a Xác định công thức phân tử muối: Mmuốiclorua = c Từ đó xác định công thức phân tử muối. b) Khi gặp bài toán cho m gam muối cacbonat của kim loại hoá trị II tác dụng với H2SO4 loãng dư thu được n gam muối sunfat. Hãy tìm công thức phân tử muối cacbonat. Muốn tìm công thức phân tử muối cacbonat phải tìm số mol muối. n−m nmuối = 96 − 60 (do thay muối cacbonat (60) b m ằng muối sunfat (96) muối Xác định công thức phân tử muối RCO3: R + 60 = R n muối Suy ra công thức phân tử của RCO3. Trên đây chỉ là một số dạng bài tập và các ví dụ minh họa, qua thực tế giảng dạy, việc sử dụng phân dạng và phương pháp giải các bài tập trong giảng 16
dạy chương Kim loại đã đem lại hiệu quả thiết thực: Học sinh dễ nắm bắt kiến thức, tiếp thu bài tốt hơn, phát huy được năng lực nhận thức của học sinh, kích thích hứng thú học tập của bộ môn và học sinh tin vào khoa học hơn. + Học sinh nhận dạng được bài toán và biết giải bài tập.Vì vậy mà chất lượng học tập của học sinh được nâng cao hơn. + Kết quả các bài kiểm tra đã có tiến bộ khả quan. +Tỉ lệ học sinh yếu giảm, không có học sinh kém, tỉ lệ HS khá, giỏi tăng thông qua kết quả khảo sát môn Hoá 9 cuối kì I như sau: Lớp Tổngsố Giỏi khá Kém TB trở lên Ghi chú HS SL % SL % SL % 9B 32 11 34,4 0 0 28 87,5 3. PHẦN KẾT LUẬN Đối với giáo viên cần cố gắng khắc phục hiện tượng thầy đọc, trò chép, lối truyền thụ một chiều, phải làm sao để trong mỗi tiết học bình thường học sinh được hoạt động nhiều hơn, thảo luận nhiều hơn và tư duy nhiều hơn, giáo viên nên chỉ là hướng dẫn viên hướng dẫn cho học sinh tìm hiểu và rút ra được những kiến thức cần thiết cho bản thân. Về bản thân, tôi luôn nhận thức rằng : Cần phải có sự đổi mới trong cách giảng dạy của cá nhân và toàn thể đội ngũ giáo viên. Vì đội ngũ giáo viên là yếu tố quan trọng, là yếu tố quyết định để đem lại hiệu quả cao trong dạy và học nói chung. Đối với bộ môn Hóa học giáo viên không chỉ truyền đạt cho học sinh những kiến thức đơn thuần đã có sẵn trong sách giáo khoa mà giáo viên cần phải nâng cao kiến thức cho học sinh ở một mức độ vừa phải và thiết kế tổ chức điều khiển tiết học thật sôi động, hứng thú giúp học sinh tiếp thu một cách dể dàng và có hiệu quả cao. Ở mỗi bài tập hóa học không phải lúc nào cũng có cách giải giống nhau, tùy theo yêu cầu cụ thể của từng bài để đưa ra phương pháp giải bài phù hợp. Hướng dẫn học sinh nắm chính xác các khái niệm, các hiện tượng và các kết luận, tạo điều kiện cho học sinh vận dụng được nhiều hơn những kiến thức của mình đã được học. Hướng dẫn học sinh phải biết cách khai thác, tìm kiếm, phát hiện để vận dụng vào việc giải các bài tập . Mặc dù, trong điều kiện còn nhiều khó khăn, một số bài còn dài nhưng thời gian giành cho hoạt động luyện tập trong một tiết học còn hạn chế, việc bố trí 17
thực dạy các tiết luyện tập, ôn tập còn quá ít. Phương tiện học tập còn thiếu thốn, trang thiết bị, phòng thí nghiệm, thực hành bộ môn chưa đảm bảo chất lượng. Cách học của học sinh, cách đánh giá học sinh của một số giáo viên còn chưa đạt. Tuy vậy bản thân tôi nhận thấy: Để rèn luyện kỹ năng giải bài tập hóa học cho học sinh hiểu và vận dụng được tốt trước tiên phải phụ thuộc vào trình độ và kinh nghiệm của giáo viên, mổi giáo viên cần phải tự rèn luyện, nghiên cứu, tìm tòi các tài liệu có liên quan để tham khảo thêm, để thực hiện tốt 45 phút dạy trên lớp cần nhận thức rõ về tác dụng của bài tập hóa học : + Bài tập hóa học là phương tiện hiệu nghiệm trong giảng dạy hóa học và là một trong những nguồn để hình thành kiến thức, kỹ năng mới cho học sinh. Giải bài tập hóa học giúp cho học sinh tìm kiếm được kiến thức và kỹ năng mới. Để rèn luyện kỹ năng giải bài tập cho học sinh giáo viên phải tích cực suy nghĩ để đưa ra một số phương pháp giải một số dạng bài tập. + Thông qua việc giải bài tập hóa học giúp học sinh rèn luyện, củng cố kiến thức, kỹ năng về hóa học. Giải bài tập hóa học là một trong những kiến thức luyện tập chủ yếu và được tiến hành nhiều nhất trong việc tiếp thu kiến thức và kỹ năng. Do vậy, bài tập hóa học có một vai trò quan trọng trong việc rèn luyện kỹ năng và vận dụng kiến thức. + Bài tập hóa học là phương tiện hữu hiệu để rèn luyện và phát triển tư duy của học sinh trong quá trình giải bài tập hóa học học sinh buộc phải thực hiện các thao tác tư duy, tái hiện kiến thức cũ, học sinh phải phân tích, tổng hợp, phán đoán, suy luận để tìm ra lời giải. Nhờ vậy tư duy của học sinh được phát triển và năng lực độc lập làm việc được nâng cao. + Bài tập hóa học là phương tiện nhằm tích cực hóa hoạt động của học sinh, những kiến thức học sinh có được lúc này không còn là do giáo viên chuyển tải đến các em mà chính các em đã tìm kiếm được và lĩnh hội được nó thông qua hoạt động tích cực của mình, nhờ các bài tập được đưa ra đúng lúc, vừa trình độ để học sinh có thể giải quyết được. + Bài tập hóa học là công cụ hữu hiệu để kiểm tra kiến thức, kỹ năng của học sinh. Giúp giáo viên phát hiện được trình độ của học sinh đồng thời có biện pháp giúp các em vượt qua những khó khăn và khắc phục những sai lầm mà các em thường vấp phải. Bài tập hóa học còn giúp học sinh mở mang tầm hiểu biết thực tiễn của mình, giúp giáo dục tư 18
tưởng, đạo đức, rèn luyện tác phong và cách làm việc của người lao động mới . + Để giúp các em nâng cao tư duy trong việc giải bài tập phần kim loại tác dụng với axit nitric( dạng bài tập này khó chỉ dành cho học sinh giỏi), trước tiên phải hướng dẫn học sinh nắm được các thông tin của đề bài cho, đề bài yêu cầu. Từ đó hướng dẫn học sinh giải bằng các phương pháp thông thường, sau đó nâng cao hơn yêu cầu các em tìm xem có cách giải nào khác đặc biệt không? Qua đó các em tự lựa chọn phương pháp giải phù hợp với trình độ kiến thức của mình. Nội dung sáng kiến kinh nghiệm trên đã được kiểm nghiệm qua thực tế giảng dạy tại trường cho thấy nó phù hợp với việc đổi mới phương pháp dạy học hiện nay. Mặc dù đã có nhiều cố gắng, song có thể còn những thiếu sót, rất mong nhận được sự đóng góp của quý cấp trên và đồng nghiệp để sáng kiến kinh nghiệm của tôi hoàn thiện hơn. 19