Tài liệu Skkn một số khái niệm dạng bài tập tỉ khối chất khí bậc thpt

I.Lý do chän ®Ò tµi 1. Tû khèi ký hiÖu d, lµ mét kh¸i niÖm khã , l¹i häc vµo ®Çu líp 8 THCS. Khi häc sinh ®ang cßn nhá, ý thøc tiÕp thu cha cao, cha ®Çy ®ñ, phÇn bµi tËp dµnh cho d cßn Ýt. V× vËy lªn bËc THPT, häc sinh sö dông d vµo gi¶i c¸c bµi to¸n nh lËp c«ng thøc, tÝnh thµnh phÇn % rÊt khã kh¨n. 2.Thùc tr¹ng häc sinh ngµnh häc GDTX, th× ®a sè lµ quªn kiÕn thøc c¬ b¶n vÒ to¸n hãa häc, nh nguyªn tö, ph©n tö, hçn hîp M,n,dA/B, VkhÝ, §KTC , vµ ®¬n vÞ ®o g, kg, l, dm3; ml, cm3...nªn kh«ng thÓ gi¶i ®îc c¸c bµi to¸n khã. 2. Qua nhiÒu n¨m gi¶ng d¹y Hãa häc bËc THPT, nhÊt lµ d¹y hãa BTTH tõ 1996 ®Õn nay, t«i ®Òu ph¶i chñ ®éng «n l¹i kiÕn thøc hãa THCS, trong ®ã cã tû khèi. a, Ôn tËp ®Çu n¨m häc: «n c¸c kiÕn thøc THCS cÇn thiÕt bæ trî cho kiÕn thøc trong n¨m häc cña THPT. b,On tËp cuèi ch¬ng: vÝ dô cÇn «n kh¸i niÖm d th× «n vµo bµi 26 K10: luyÖn tËp nhãm Halogen. Bµi 19 K11: luyÖn tËp C, Si vµ c¸c hợp chÊt cña chóng II. ¤n tËp kiÕn thøc c¬ b¶n vÒ hãa THCS 1. Nguyªn t¾c , häc sinh ®· häc råi nªn kh«ng d¹y l¹i mµ yªu cÇu häc sinh vÒ ®äc, ghi chÐp vµ nhí c¸c kh¸i niÖm, c«ng thøc. b, §a ra c¸c bµi tËp dÔ ->trung b×nh->khã ®Ó t¨ng tÝnh say mª võa tr¸nh nhµm ch¸n cho häc sinh. c,Tµi liÖu b¾t buéc s¸ch GK, s¸ch bµi tËp 8,9, m¸y tÝnh, b¶ng hÖ th«ng tuÇn hoµn, b¶ng tÝnh tan. 2, C¸c kiÕn thøc «n: a, Mol lµ lîng chÊt cã 6.1023(N) nguyªn tö häăc ph©n tö N=6.1023 lµ sè Av«ga®r« b, Khèi lîng mol: ký hiÖu M ( cßn m lµ khèi lîng) lµ khèi lîng tÝnh b»ng g cña N nguyªn tö hoÆc ph©n tö. Gîi ý häc sinh yÕu kÐm hiÓu rµnh rät ®îc M; tÝnh ®îc M lµ rÊt khã; lÉm lÉn M vµ m g©y khã kh¨n cho gi¶i to¸n. MH=1g MCnH2n=14ng MH2=2g MFexOy= (56x +16y) g MH2O = 18g c, ChÊt khÝ: C¸c ph©n tö khÝ lùc ®Èy >lùc hót ( láng vµ r¾n kh«ng ¸p dông ®îc) * 1 mol khÝ nµo còng cã N = 6.1023ph©n tö khÝ * Cïng điều kiện: Th× V= nhau suy ra sè mol = nhau ta dÔ dµng ¸p dông ! % Va = Va.100 Vh2 = na . 100 nh2  Ơ §KTC (O0C , 1 át) th× V1mol khÝ = 22,4 lit d, Tû khèi: ký hiÖu d ; ( Cßn D lµ khèi lîng riªng g/ml) lµ ®¹i lîng so s¸nh vÒ khèi lîng cña 2 khÝ cïng V, cïng đk MA dA/B = MB Suy ra MA=dA/B . MB Không khi lµ hçn hîp khÝ (0,8 mol N2 + O2 mol O2 )-> MK2 = 29g MA d A/K2 = 29 2, C¸c c«ng thøc cÇn n¾m n: n m sè mol M m: khèi lîng (g) = M: khèi lîng 1 mol (g) V: ThÓ tÝch khÝ ë §KTC (l) V=22,4 n Sè ph©n tö = n .6.1023 * ThÓ tÝch Sè nguyªn tö, ph©n tö, ion §¬n vÞ ®o : * Khèi lîng: 1lit =1000ml (dm3) (cm3) 1kg =1000g 3, Bµi tËp vËn dông: a, Gîi ý: cho häc sinh lµm vµo vë nh¸p; gọi häc sinh lªn b¶ng tr×nh bµy ,chú y nh÷ng em kÐm; ®Ó nguyªn bµi lµm cña häc sinh , cho häc sinh kh¸c hoÆc gi¸o viªn ch÷a lçi sai; nh»m cho häc sinh biÕt m×nh sai chç nµo; qua ®ã kh¾c s©u kiÕn thøc cÇn n¾m. b/ Bµi 1: Cã bao nhiêu mol trong 94 g Fe; 9g H2O; (28x + 8g) kg FexOy Gi¶i . 94 =1,5 mol nFe = 56 nH2O = 918 =0,5 mol nFexOy = (28x +8y).1000 =500 mol 56x +16y Bµi 2: T×m V(®ktc) cña 0,175 mol CO2 , cña hçn hîp (0,44g CO2,0,04gH2 ;0,56g N2) Gi¶I . VCO2 = 0,175 . 22,4 = 3,92lit 0,44 0,04 0,56 Vh2 = + + 22,4 =11,2lit 44 2 28 Bµi 3: cho hçn hîp khÝ (2,2g CO2; 3gH2;14gN2) t×m d h2/O2 (Gîi ý: víi hçn hîp th× tÝnh M VÝ dô cã 2 chÊt th× : M2< M < M1 g: 2,2 +3+14 2 2,2 + 3 + 14 =9,365 g M h = 44 2 28 vËy 9,365 =0,292 (lÇn) d h2/O2 = 32 bµi 4: T×m d Cl2/CH4: Tõ kÕt qu¶ suy ra ®îc ®iÒu g× Gi¶i. 71 MCl2 = =4,4375 lÇn dCl2/CH4 = MCH4 16 Suy ra :  1 mol Cl2 nÆng h¬n 1 mol CH4 4,375 lÇn  1 ph©n tö Cl2 nÆng h¬n 1 ph©n tö CH4 4,375 lÇn  Cïng ®iÒu kiÖn: 1lit khÝ Cl2 nÆng h¬n 1lit khÝ CH4 4,375 lÇn NÕu häc sinh lµm tèt th× n©ng cao c¸c bµi d¹ng sau. - Cã 3lit khÝ CO2 ( ®ktc) cÇn bao nhiªu lit khÝ N2 ( ®ktc) ®Ó cã m b»ng nhau. - 22g CO2 vµ 22g khÝ N2: V khÝ nµo lín h¬n vµ lín h¬n bao nhiªu lÇn: (xÐt cïng ®iÒu kiÖn). Bµi 5: dh2y/O2 =3: T×m My g: My = MO2.dh2y/O2 = 32.3 =96g Chèt l¹i , nhê d mµ t×m ®îc M hoÆc M cña chÊt cha biÕt. Bµi 6: bµi tËp t×nh huèng (dµnh cho häc sinh kÐm, gi¶ng råi mµ vÉn kh«ng hiÓu d) T«i cã các con gµ ®Òu 1kg: cã 1 con ngan ch½n sè kg (2kg, 3kg...) vËy cã mÊy c¸ch c©n con ngan. Gîi ý: cã 2 c¸ch c©n C¸ch 1: c©n trªn c©n ®ång hå C¸ch 2: ®Æt con ngan trªn ®Üa c©n (lo¹i c©n cã 2 ®Üa th¨ng b»ng) ®Üa c©n cßn l¹i lÇn lît xÕp c¸c con gµ ®Õn khi kim chØ b»ng nhau gi¶ sö xÕp 3 con gµ th× kim chØ b»ng nhau KÕt luËn Con ngan nÆng 3 kg tøc lµ con ngan nÆng gÊp 3 lÇn con gµ hay con gµ nÆng b»ng 1/3 con ngan. cã thÓ t¹m vÝ: d ngan/gµ=3/1 d gµ/ngan =1/3 ®¹i lîng so s¸nh m cña mçi con ngan, gµ lµ d III. Gi¶i c¸c bµi to¸n hãa THPT kÕt hîp «n tËp Bµi 1: bµi 6.9 bµi tËp hãa 10 cã hçn hîp khÝ O2, O3 biÕt dh2/H2 = 18 t×m thµnh phÇn % theo V cña hçn hîp khÝ Gîi ý vµ «n: *Hçn hîp lµ nhiÒu chÊt (nhiÒu khÝ) kh«ng ph¶n øng víi nhau * Nh hçn hîp O2,O3 th× MO2 Mh2 = 2 -18 =36g nO2 = x mol nO3 = y mol trong 1 mol h2 Ta cã 32x + 48y x+y suy ra y =3x HoÆc lËp hÖ 36x + 48y x+y x+y VËy =36 =36 (1) =1 (2) %VO2= VO2.100 = nO2.100 = x.100 Vh2 nh2 x+3x =25% nO2.100 %VO3= VO2.100 = 2 Vh nh2 (hoÆc %VO3 =100% -25% =75%) = y.100 y/3+y =75% Bµi 2: bµi 6.10 s¸ch bµi tËp hãa 10 Hçn hîp khÝ A gåm cã O2 vµ O3, dA/H2 = 19,2 Hçn hîp khÝ B cã H2 vµ CO,d h2B/H2 =3,6 a. T×m thµnh phÇn % theo V cña mçi khÝ cã trong hçn hîp khÝ A,B b. 1 mol khÝ A cã thÓ ®èt ch¸y hoµn toµn bao nhiªu mol khÝ CO Gîi ý: C©u 1: t¬ng tù bµi 6.9 c©u 2 : Theo ph¬ng tr×nh ph¶n ng O2, O3 víi CO Gi¶I . Víi hçn hîp khÝ A §Æt nO2 = x mol nO3 = y mol Ta cã ph¬ng tr×nh 32 x + 48 y =2. 19,2 x+y suy ra 2x = 3y %VO2= VO2.100 = nO2.100 Vh2 nh2 = x.100 x+2/3x = 60% % VO 3 = 100% - 60% = 40% T¬ng tù hçn hîp B: %VH2 = 80%; %VCO =20% 2, Tõ hçn hîp A: 1 mol hçn hîp A cã 0,6 mol O2; 0,4 mol O3 C¸c ph¬ng tr×nh ph¶n øng . 2CO + O2 = CO2(1) theo pt1 : nCO = 2nO2 = 2.0,6 = 1,2 mol 3CO + O3 =3CO2 (2) Theo pt2 : nCO =3nO3 = 3.0,4 = 1,2 mol VËy 1 mol A ®èt ch¸y ®îc 2,4 mol CO . Bµi 3: bµi 4.11 s¸ch bµi tËp hãa 11 §Ó ®èt ch¸y hoµn toµn 2,85 g chÊt h÷u c¬ X ph¶i dïng võa hÕt 4,2lit O2 ( ®ktc). s¶n phÈm ch¸y chØ cã CO2 vµ H2O theo tû lÖ 44:15 vÒ m 1. X¸c ®Þnh c«ng thøc ®¬n gi¶n nhÊt cña hîp chÊt X 2. X¸c ®Þnh c«ng thøc ph©n tö cña X biÕt d X/C2H6=3,80 Gîi ý: - Tõ ph¬ng tr×nh ®èt ch¸y CxHyOz + O2 -> CO2 + H2O nªn X cã thÓ CxHy: mCxHy = mc + mH CxHyOz: mCxHyOz = mc + mH +mO C«ng thøc hîp chÊt h÷u c¬:  C«ng thøc ®¬n gi¶n nhÊt CH2O  C«ng thøc ph©n tö: (CH2O)n hay CH4; C2H4O2...  C«ng thøc cÊu t¹o: H3C – O – CH3 H3C – CH2 – OH Gi¶I . Theo ®inh luËt bảo toàn m : mCO2 +mH2O =mx +mO2 2,85 + 4,20 22,4 .32 =8,85g tõ mCO2: mH2O = 44:15 gi¶ sö ta ®îc mCO2 = 6,60g; mH2O = 1,80g ta cã : 6,60 12.6,60 = 1,80g nc = nCO2 = 44  mC= 44 = mH = 2.2,2 0,25g 18 5 = v× mc + mH = 2,05 g < mx = 2,85 nªn cßn cã nguyªn tè O mO = 2,85 – 2,05 = 0,80g chÊt x cã d¹ng CxHyOz ( x,y,z ng.>0) Ta cã: 0,25 : 0,80 x:y:z = 1,80 12 : 1 16 = = 0,150 : 0,25 : 0,05 (®a vÒ ng.>0) 3 : 5 : 1 C«ng thøc ®¬n gi¶n nhÊt cña X lµ C3H5O . 2, d x/C2H6 = 3,80 Mx =3,80 . 30,0 = 114g tõ c«ng thøc ph©n tö 114 = 2 ( C3H5O)n => n = M 57 = 57 C«ng thøc ph©n tö lµ C6H10O2 . Bài 4. Bài 7.28 sách bài tập hóa 11 Hçn hîp khÝ A chøa H, mét an kan vµ mét an ken. DÉn 15,68lit khÝ A ®i qua chÊt xóc t¸c Ni nung nãng th× biÕn thµnh 13,44 lit hçn hîp khÝ B. DÉn B ®i qua b×nh ®ùng dung dÞch Br2 th× mµu cña dung dÞch nh¹t ®i vµ m b×nh t¨ng thªm 5,60g. Sau ph¶n øng cßn l¹i 8,96lit hçn hîp khÝ C vµ cã d ®èi víi H 2 lµ 20,25 (biÕt c¸c V khÝ ®o ë ®ktc, c¸c ph¶n øng ®Òu x¶y ra hoµn toµn) . H·y x¸c ®Þnh c«ng thøc ph©n tö vµ % V cña tõng chÊt trong mçi hçn hîp A,B,C Gîi ý: §©y lµ bµi lín, chøa nhiÒu hçn hîp, nhiÒu ph¶n øng; g©y rèi r¾m, nhÇm lÉn cho häc sinh ®Ó thuËn lîi ®Ó cho häc sinh vÏ s¬ ®å: h2 A h2 B h2 C H2 T0 CnH2n +2 d2 BV2 CnH2n +2 CnH2n+2 (Ni) CmH2m + 2 CmH2m +2 CmH2m CmH2m Khã lµ: hçn hîp B lµm nh¹t mµu dung dÞch Br2 cßn d. CmH2m hÕt vµ tríc ®ã hçn hîp A  hçn hîp B; th× H2 hÕt vµ CmH2m d. T¹i hçn hîp C lµ hçn hîp chøng tá cã tõ hai chÊt trë lªn: chøng tá: n≠ m: (2 an kan) . g: theo bµi ra nA = 15,68 = 0,7 mol 22,4 §Æt c«ng thøc cña ankan CnH2n + 2 anken CmH2m n, m ng.>0 ( n cã thÓ ≠ m) Khi A ®i qua Ni, t0 chØ cã ph¶n øng CmH2m + H2 t0 CmH2m + 2 (1) (Ni) Khi B ddi qua dung dÞch Br2 lµm nh¹t mµu dung dÞch Br2 chøng tá sau ph¶n øng (1) H2 ®· hÕt, CmH2m d nªn hçn hîp B cã CnH2n +2 CmH2m + 2 CmH2m d 13,44 nB = = 0,6 mol 22,4 Theo pt1: nH2 = nA – nB = 0,7 - 0,6 =0,1 mol Tiếp theo cho B đi qua dung dịch Br2 CmH2m + Br2 →CmH2m +2 (2) ( Tan trong dung dịch Br2) Theo 2: thì dung dịch Br2 dư vì chỉ nhạt màu CmH2m đã phản ứng hết m bình Br2 tăng chinh là m CmH2m ở phản ứng 2 Xét hỗn hợp C là hỗn hợp chứng tỏ từ 2 khi trở lên Nên gồm CnH2n +2 chứng tỏ n≠ m CmH2m +2 và 8,96 nC = = 0,40 mol 22,4 Thì CmH2m (2) = nB – nC =0,60 – 0,40 = 0,20 mol Có mcmH2m (2) = m d2 Br2 tăng = 5,60 g m 5,60 = = 28,0 g suy ra m = 2 McmH2m = n 0,20 Công thức của anken là C2H4 và ankan mới tạo ra là C2H6 Theo 1 nC2H6 = nH2 = 0,1 mol →mC2H6 (ở C)= 0,1 . 30 = 3,0 g Theo c: nCnH2n +2 = 0,40 – 0,10 = 0,30 mol Mc = d .MH2 = 20,25 .2 = 40,50g Suy ra mh2C = n.M = 0,40 . 40,50 = 16,20g Xét hỗn hợp C có 3g C2H6 m CnH2n+2 Suy ra 13,2 = 44g n = 3 0,30 Công thức ankan ban đầu là C3H8 Xét % V các hỗn hợp  Hỗn hợp A: nC3H8.100 0,3 .100 %VC3H8 = = =42,86% nA 0,7 MCnH2n+2 = %VC2H4 = %VH2 = (nC2H4(1) + nC2H4(2)).100 nA = 0,3 .100 =42,86% 0,7 100% - 2 x 42,86% =14,28% Hỗn hợp B %VC3H8 = nC3H8.100 0,3 .100 = nB 0,6 %VC2H4 = nC2H4(2).100 nB = 50% = 0,2 .100 0,6 = 33,33% %VC2H6 = 100% – (50% + 33,33%) = 16,67% Hỗn hợp C %VC3H8 = %VC2H6 = nC3H8.100 0,3 .100 = nc 0,4 = 75% 100% - 75% = 25% IV. CÁC BÀI HỌC KINH NGHIỆM Hầu hết các học sinh quên kiến thức d, và quên rất nhiều kiến thức đi cùng ,nên không thể giải bài toán chinh xác, ngắn gọn. Vì vậy khi ôn tập phải đi từ kiến thức cơ bản như M , n , V , d Khi ôn làm bài tập từ dễ → trung bình → khó Làm bài tập dễ nhằm học sinh hiểu khái niệm,hiểu công thức và tự tin Làm bài tập khó để học sinh không nhàm chán, tăng tư duy, sáng tạo; kich thich tìm tòi sáng tạo càng học càng say, đúng là sự học và vô tận không có nấc cuối cùng. Kinh nghiệm làm bài a, Đọc cẩn thận đầu bài; tìm ra các khó, cái bẫy của đầu bài. Với các bài dài, phức tạp nên phác thảo sơ đồ để gỡ các rối rắm, không để lọt các chất, các phản ứng, các hiện tượng. b, Trình bày chinh xác các ki hiệu, công thức, phương trình, đơn vị đo c, Khi nháp nên từ từ, chắc đến đâu xong đó , không làm vội . Vì nếu đến cuối sai thì thời gian truy lại từ đầu sẽ dài, và đa số là nháp lại từ đầu, tốn thời gian . 3, Trình bày bài làm ( với bài tự luận) Hoá học là môn khoa học thực nghiệm, nên trình bày phải súc tich, ngắn gọn song chinh xác và đầy đủ tránh nói vòng vo dài dòng. Ký hiệu, công thức viết đúng: viết in viết thường cho chinh xác như C 3H8; CnH2n+2; n,m,M,d,D . V. KẾT QUẢ - Các lớp tôi dạy các em hiểu bài không sợ, không chán môn Hoá nhiều em học khá thì say mê . Năm học 2002 – 2003 tôi có 2 học sinh đạt giải nhất kỳ thi chọn học sinh giỏi môn Hoá ngành học GDTX câp tỉnh . - Kiến thức khoa học rất mênh mông, sáng kiến của tôi rất nhỏ. Đa số áp dụng cho dạy phụ đạo học sinh yếu, kém rất mong quý thầy, cô giáo thông cảm và góp ý . Xin trân trọng cảm ơn! Ngày 10 tháng 5 năm 2012 Người trình bày LÊ TRỌNG HIỀN