Tài liệu Skkn những sai lầm thường mắc phải khi vận dụng công thức tính số mol và cách khắc phục

SKKN: Những sai lầm thường mắc phải khi vận dụng công thức tính số mol và cách khắc phục -1A. MỞ ĐẦU I) TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI. Đối với học sinh THCS, do từ lớp 8 mới được tiếp cận với môn hóa cho nên trong qúa trình học tập chúng tôi nhận thấy có rất nhiều học sinh yếu môn này. Nguyên nhân ở đây là do phải nghiên cứu một số lượng kiến thức lớn nhưng thời gian học tập ít. Mặt khác, môn hóa học có liên quan mật thiết với môn toán nên đối với học sinh học toán yếu lại càng gặp nhiều khó khăn. Để làm các bài tập hóa học thì học sinh ngoài việc nhớ tính chất hóa học, biết viết phương trình phản ứng, cân bằng phương trình và vận dụng các công thức hóa học cơ bản để tính theo công thức và phương trình hóa học thì phải nhớ các công thức tính toán quan trọng như các công thức tính số mol, nồng độ phần trăm, nồng độ mol......Khi giảng dạy các tiết luyện kĩ năng làm bài tập cho học sinh và qua các bài kiểm tra tôi nhận thấy khi vận dụng công thức tính số mol các em thường mắc phải một số sai lầm cơ bản- kể cả những học sinh học khá. Trước thực tế đó, được sự giúp đỡ của các đồng nghiệp và sự ủng hộ của học sinh tôi đã đi sâu nghiên cứu vấn đề này nhằm đưa ra những cách khắc phục có hiệu quả. II) MỤC ĐÍCH, NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU. 1) Mục đích nghiên cứu. Trong quá trình giảng dạy tôi đã nắm bắt được nhiều sai lầm cơ bản của học sinh khi vận dụng công thức tính toán số mol thông qua các tiết chữa bài tập, kiểm tra viết, kiểm tra vở bài tập.... Nếu không kịp thời thời tìm ra giải pháp cụ thể để giúp các em khắc phục thì sẽ rất khó khăn cho các em khi học các phần tiếp theo mà đặc biệt là phần có liên quan đến công thức tính số mol. Vì vậy tôi nghiên cứu vấn đề này nhằm tìm ra phương pháp hiệu quả vận dụng trong giảng dạy để hướng dẫn học sinh vận dụng khi làm bài tập. Ngoài ý kiến của bản thân còn tranh thủ sự đóng góp ý kiến của các đồng nghiệp trong nhà trường để bổ sung thêm những kinh nghiệm. 2) Nhiệm vụ nghiên cứu. SKKN: Những sai lầm thường mắc phải khi vận dụng công thức tính số mol và cách khắc phục -2Đối với vấn đề này trước khi đi sâu nghiên cứu tôi đề ra các nhiệm vụ cần đạt như sau: - Tìm được những sai lầm của học sinh khi vận dụng công thức tính toán số mol từ đơn giản đến phức tạp của tất cả các đối tượng học sinh( giỏi, khá, trung bình, yếu) thông qua các tiết dạy trên lớp và thông qua các bài kiểm tra đánh giá, kiểm tra vở bài tập về nhà. - Dự báo những sai lầm chưa gặp trong thực tế của học sinh nhưng nếu gặp vấn đề đó các em có thể sai lầm và tiến hành thử nghiệm trước đối tượng dự báo nhằm đánh giá dự báo. - Từ kinh nghiệm của bản thân và tham khảo ý kiến của các đồng nghiệp để đề ra các biện pháp khắc phục phù hợp nhất sau đó tiến hành thử nghiệm vào trong qúa trình giảng dạy để viết thành kinh nghiệm. III) KHÁCH THỂ VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU. 1) Khách thể. - Khách thể của nghiên cứu là học sinh khối 8, 9 trường THCS Hương Đô năm học 2007- 2008 và 2008- 2009: Thông qua các tiết dạy hóa, các tiết kiểm tra hoặc qua việc kiểm tra bài tập để nghiên của tổng hợp những sai lầm của học sinh. 2) Đối tượng nghiên cứu. - Đối tượng nghiên cứu là vấn đề vận dụng công thức tính số mol và những sai lầm của nó, kể cả những sai lầm kéo theo từ việc vận dụng sai công thức tính số mol (Các công thức suy ra từ công thức tính số mol như khối lượng, khối lượng mol, thể tích chất khí, thể tích dung dịch). IV) GIẢ THUYẾT KHOA HỌC. Công thức tính số mol là một công thức cơ bản của các bài tập tính toán trong hóa học, đặc biết với chương trình hóa THCS và PTTH. Từ công thức tính số mol có nhiều công thức suy ra (công thức tính như khối lượng, khối lượng mol, thể tích chất khí, thể tích dung dịch), nếu vận dụng tốt công thức tính số mol thì có thể vận dụng tốt các công thức suy ra và từ đó có thể có kết quả đúng. Tính toán SKKN: Những sai lầm thường mắc phải khi vận dụng công thức tính số mol và cách khắc phục -3theo phương trình hóa học ta có thể tính theo tỉ lệ thể tích, tỉ lệ khối lượng nhưng thông dụng và hiệu quả nhất là ta chuyển đổi các đại lượng bài toán cho như khối lượng, thể tích chất khí, thể tích dung dịch, nồng độ mol/lit, số phân tử, nguyên tử... sang mol. Nếu học sinh chưa có kĩ năng khi vận dụng công thức tính số mol thì chắc chắn kết quả bài toán sai là phần nhiều vì tôi nhận thấy hầu hết các bài toán đều liên quan đến công thức này. Học sinh giải theo tỉ lệ thể tích hay khối lượng thì việc vận dụng sẽ han chế hơn và nhiều khi tính toán phức tạp dẫn đến sai. V) PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. Đối với vấn đề này khi nghiên cứu tôi làm theo tuần tự các bước sau: - Tìm được những sai lầm của học sinh khi vận dụng công thức tính toán số mol từ đơn giản đến phức tạp của tất cả các đối tượng học sinh( giỏi, khá, trung bình, yếu). - Dự báo sai lầm chưa gặp trong thực tế nhưng nếu khi vận dụng có liên quan học sinh có thể mắc sai lầm. Sau khi dự báo tiến hành thử nghiệm kiểm chứng bằng các kiểm tra thông qua các tiết chữa bài tập. - Dành thời gian ngoài giờ nói chuyện cùng HS để HS có thể tâm sự những khó khăn, những vấn đề khó hiểu mà các em chưa có cơ hội bộc lộ. - Tổng hợp các sai lầm của học sinh, nhóm các sai lầm cùng một nguyên nhân thành một nhóm. - Tự tìm ra các giải pháp và đồng thời tham khảo ý kiến của các đồng nghiệp để đề ra các giải pháp khắc phục phù hợp nhất, nhằm giúp các em dễ vận dụng và dễ nhận ra sai lầm của mình. - Thử nghiệm các giải pháp trên vào trong giảng dạy, sau khi thử nghiệm có hiệu quả thì viết thành kinh nghiệm. VI) DÀN Ý CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU. 1) Tổng hợp các sai lầm thông qua các bài kiểm tra, vở bài tập, thông qua các tiết dạy, thông qua những lần nói chuyện cùng HS ngoài giờ. SKKN: Những sai lầm thường mắc phải khi vận dụng công thức tính số mol và cách khắc phục -42) Dự báo sai lầm có thể mắc phải và kiểm chứng trên đối tượng học sinh xem thử dự báo đúng hay sai. 3) Kết hợp giữa kinh nghiệm bản thân và tham khảo các ý kiến các đồng nghiệp để tìm ra các giải pháp khắc phục. 4) Thử nghiệm trên đối tượng học sinh trường khối 8, 9 THCS Hương Đô để tiếp tục bổ sung và khắc phục những hạn chế. VI) DỰ KIẾN KẾ HOẠCH NGHIÊN CỨU. Đối với vấn đề này tôi dự kiến kế hoạch nghiên cứu trong thời gian nghiên cứu trong một năm. Trong học kì I, đầu học kì hai tiến hành thu thập những sai lầm. Bắt đầu giữa kì II tiến hành tìm ra các biện pháp khắc phục sai lầm và thử nghiệm trên đối tượng là học sinh lớp 8, 9. Sau khi đã thử nghiệm xong tiếp tục bổ sung và hoàn thành vào tháng 4 năm 2009. B) CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI. I) CƠ SỞ LÍ LUẬN. Với hóa học, ngoài việc học sinh nắm vững tính chất hóa học biết được sự biến đổi chất thì trong đó việc tính toán trong hóa học vô cùng quan trọng. Chương trình hóa học THCS mới bắt đầu học từ lớp 8, chỉ nghiên cứu về một số chất, loại hợp chất và một số công thức tính toán cơ bản nhưng quan trọng như công thức tính toán số mol, công thức tính nồng độ phần trăm, công thức tính nồng độ mol, công thức tính hiệu suất...Trong đó công thức tính số mol là cơ bản nhất và có tầm quan trọng đặc biệt. Đây là một công thức cơ sở trong tính toán hóa học. Tuy nhiên trong quá trình áp dụng tính toán học sinh thường gặp nhiều sai lầm, kể cả học sinh khá( nhất là lớp 8), cho nên việc tìm ra các giải pháp khắc phục cho học sinh là một vấn đề cần thiết và chắc chắn sẽ mang lại hiệu quả cao. II) CƠ SỞ THỰC TIỄN. Đây là một vấn đề mang tính thực tiễn cao vì đã trực tiếp tìm hiểu những sai lầm của học sinh trong quá trình học tập. Tùy theo đối tượng học sinh mà mức độ sai lầm mắc phải có thể nhiều hay ít. Nếu trong quá trình giảng dạy người giáo SKKN: Những sai lầm thường mắc phải khi vận dụng công thức tính số mol và cách khắc phục -5viên lường trước được những sai lầm này để đưa ra những phương án đón đầu ngay trong tiết dạy thì học sinh có thể không mắc phải những sai lầm đó. Điều quan trọng trong dạy học là người giáo viên phải đặt mình vào vị trí người học sinh để có những suy nghĩ như các em và từ đó người giáo viên sẽ biết được phương pháp hay để định hướng cho các em. Nhiều khi một vấn đề không thực sự khó mà các em không hiểu, có thể chúng ta cứ trách các em chậm hiểu. Nhưng nếu chúng ta đặt mình vào vị trí các em thì sẽ biết được rằng mức độ nhận thức của các em về hóa học chưa được nhiều, đặc điểm tâm sinh lí của các em cúng hoàn toàn khác chúng ta. Và thực tế sau khi áp dụng phương pháp này vào trong giảng dạy tôi nhận thấy số lượng học sinh mắc sai lầm và số sai lầm cũng giảm xuống rõ rệt. C) NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU. C1. Nội dung. Mol là lượng chất chứa 6.1023 nguyên tử hoặc phân tử của chất đó. Để tính số mol(n) ta có thể vận dụng các công thức cơ bản sau đây: m 1) n = M . Trong đó m là khối lượng( g), M là khối lượng mol( g). Áp dụng cho chất rắn, lỏng khí. 2) n = V( DKTC ) 22,4 . Trong đó V là thể tích chất khí ở điều kiện tiêu chuẩn tính bằng lít. Công thức này chỉ áp dụng cho chất khí ở đktc (0oC,1atm hay 760mmHg) V 3) n = 24 . Trong đó V là thể tích chất khí ở điều kịên thường tính bằng lít. Công thức này chỉ áp dụng cho chất khí ở điều kiện thường. S 4) n = N . Trong đó S là số nguyên tử, phân tử, ion và N là số Avôgađrô có trị số bằng 6,023.1023. Áp dụng cho chất rắn, lỏng, khí 5) n = CM.V. Trong đó CM là nồng độ mol/l, V là thể tích dung dịch tính bằng lít. Áp dụng tính số mol chất tan khi các chất hòa tan ở trạng thái dung dịch. SKKN: Những sai lầm thường mắc phải khi vận dụng công thức tính số mol và cách khắc phục -6Đối với vấn đề về “ Những sai lầm của học sinh thường mắc phải khi vận dụng công thức tính số mol” có những nội dung chủ yếu sau đây: m I) Những sai lầm khi vận dụng công thức n = M . Đối với những bài toán khi biết khối lượng ta có thể vận dụng công thức: m n = M với n là số mol, m là khối lượng, M là khối lượng mol. Đây là một công thức dễ nhớ, dễ áp dụng và sai lầm này thường gặp là đối tượng học sinh trung bình, yếu, kém. 1) Nguyên nhân: a) Các em chưa nắm được cách tính theo công thức hóa học; b) Chưa phân biệt được khối lượng mol phân tử, nguyên tử, phân tử khối, nguyên tử khối và chưa tính được khối lượng mol(M); c) Quên đổi đơn vị khối lượng hoặc đổi sai. 2) Biện pháp khắc phục: Để giúp các em khắc phục vấn đề này ta cần lưu ý một số điểm cơ bản như sau trong quá trình giảng dạy: a) Sai do chưa biết tính khối lượng mol( M) : Để tính khối lượng mol của AxBy ta phải nhớ được nguyên tử khối của các nguyên tố cơ bản và biết cách tra bảng để tìm nguyên tử khối của các nguyên tố không nhớ. Khi đã biết nguyên tử khối ta vận dụng công thức tổng quát sau: MA x B y = xMA+ yMB(g). Trong quá trình giảng dạy phải khắc sâu được cho các em: x là chỉ số nguyên tử (tức là số nguyên tử) của nguyên tố A, y là chỉ số nguyên tử (tức là số nguyên tử) của nguyên tố B, MA là nguyên tử khối của nguyên tố A, MB là nguyên tử khối của nguyên tố B. Nếu không ghi chỉ số nguyên tử thì ta hiểu chỉ số đó là 1. Ví dụ công thức HCl thì trong công thức phân tử này có 1 nguyên tử hiđro và 1 nguyên tử Clo. Ta chỉ việc nhớ nguyên tử khối và thay vào công thức trên là được. Ở đây học sinh cũng có thể chưa phân biệt SKKN: Những sai lầm thường mắc phải khi vận dụng công thức tính số mol và cách khắc phục -7được khái niệm nguyên tố, nguyên tử, nguyên tử khối nên sẽ lúng túng trong việc thay thế. Vì vậy giáo viên cũng nên lưu ý lại các khái niệm trên và lấy ví dụ cụ thể để các em thấy rõ các đại lượng. Ví dụ: Tính số mol của 1,8 gam C6H12O6. m Ta vận dụng công thức: n = M , ở đây m là khối lượng đã cho ở đề bài (tính bằng gam), để tính được số mol ta phải tính được M và thay vào công thức trên. MC 6 H 12 O 6 = x.MC+ y.MH+ z.MO = 6.12+12.1+6.16 = 180 (g),  nC 6 H 12 O 6 = m M = 1,8 = 180 0,01 (mol) Ngoài ra để giúp các em nhớ lâu nguyên tử khối của các nguyên tố có thể mua bảng nguyên tử khối để tra cứu khi cần thiết và vận dụng nhiều sẽ nhớ hoặc phổ biến cho các em bài văn vần sau ( đây là bài văn vần của Thái Văn Nguyên đăng trên tạp chí “Thế giới trong ta”): Hai ba Natri Nhớ ghi cho rõ. Canxi dễ tìm ( Na = 23) Kali chẳng khó Ba chín dễ dàng. ( K = 39) ( Au = 197) ( O = 16) ( Ag = 108) ( Cl = 35,5) Kẽm là sáu lăm. ( Zn = 65) Ba hai đã rõ. ( S = 32) Chẳng có gì khó ( Fe = 56) Nghĩ tới Beri Nhớ ngay là chín. Clo chất khí. Lưu huỳnh chơi khăm Sắt màu trắng xám Năm sáu có gì! ( Mn = 55) Phải nhớ cho kĩ Còn Bạc dễ rồi Một trăm lẻ tám. Con số năm lăm. Ba lăm phẩy năm Oxi gây cháy Chỉ mười sáu thôi. ( Ca = 40) Mangan vừa vặn Khi nhắc đến Vàng Một trăm chín bảy. Bốn mươi vừa chẵn. Cacbon mười hai. ( C = 12) Bari hơi dài ( Be = 9) Một trăm ba bảy. ( Ba = 137) SKKN: Những sai lầm thường mắc phải khi vận dụng công thức tính số mol và cách khắc phục -8Gấp ba lần chín Phát nổ khi cháy Là của anh Nhôm. ( Al = 27) Còn của Crôm Khối lượng giản đơn Là năm hai đó. ( Cr = 52) Của Đồng đã rõ Là sáu mươi tư. ( Cu = 64) Là ba mươi mốt. Hiđro một. Ai hỏi nói ngay Một trăm hai bảy. ( P = 31) Hai trăm lẻ một ( Hg = 201) Chẳng phải ngại ngần Nitơ mười bốn. Hai lần mười bốn ( Br = 80) Những vẫn còn đó Magiê hai tư. ( Si = 28) ( Pb = 207) Brom nhó ghi Tám mươi đã tỏ. ( N = 14) ( I = 127) Nếu hai lẻ bảy Lại của anh Chì. Là của Thủy Ngân. ( H = 1) Còn cậu Iốt Phốtpho không dư Silic phi kim. Cẩn thận vẫn hơn ( Mg = 24) Chẳng phải chần chừ Flo mười chín ( F = 19). b) Sai do chưa phân biệt được khối lượng mol phân tử và khối lượng mol nguyên tử. * Ví dụ: Khi yêu cầu tính số mol của 3,2 gam nguyên tử oxi thì học sinh làm như sau: nO 2 = m M = 3,2 32 = 0,1 (mol). Như vậy ở đây bài yêu cầu tính số mol nguyên tử nhưng học sinh lại tính số mol phân tử mà nguyên nhân là chưa phân biệt được nguyên tử, phân tử nên dẫn đến chưa phân biệt được khối lượng mol nguyên tử, phân tử. Do đó trong quá trình giảng dạy phải lưu ý cho học sinh là phân tử có thể gồm một hay nhiều nguyên tử cùng loại hay khác loại tạo nên. Ví dụ đối với đơn chất kim loại và một số phi kim thì công thức nguyên tử cũng là công thức phân tử và cũng là kí hiệu hóa học, một số phi kim thì phân tử lại gồm hai nguyên SKKN: Những sai lầm thường mắc phải khi vận dụng công thức tính số mol và cách khắc phục -9tử ví dụ như O2, H2, N2, Cl2.....Với hợp chất thì phân tử tạo thành từ ít nhất hai nguyên tử khác loại. Bài này làm đúng phải là: nO= m M 3,2 16 = = 0,2 (mol). Như vậy nếu tính số mol nguyên tử thì n = khối lượng/ khối lượng mol nguyên tử. Nếu tính số mol phân tử thì n = khối lượng/ khối lượng mol phân tử. m Cùng công thức n = M nhưng tùy theo bài toán yêu cầu tính cái gì mà thay đại lượng M cho phù hợp. Sau khi đã khắc sâu cho học sinh các kiến thức lí thuyết có thể cho học sinh làm bài tập vận dụng. * Ví dụ: Tính số mol nguyên tử, phân tử của các nguyên tố sau: Khối lượng(g) 112 71 240 0,14 0,2 0,64 0,8 Nguyên tố Fe Cl C N H S Br Muốn làm được bài này học sinh phải biết được công thức phân tử của các nguyên tố trên rồi mới vận dụng tính. Ta thấy: nnguyên tử Fe = nphân tử Fe = 112 = 56 0,64 = 32 nnguyên tử S= nphân tử S= 2 (mol); nnguyên tử C = nphân tử C = 240 12 = 20 ( mol); 0,02 ( mol) vì đối với Fe, C, S thì công thức phân tử cũng là nguyên tử. Còn với Cl, Br, N, H thì phân tử gồm hai nguyên tử nên ta có: nnguyên tử H= 2n phân tử H 2  nnguyên tử H = nnguyên tử Cl = 2n phân tử Cl 2  nnguyên 0,2 1 = 0,2( mol), nphân tử H 2 = 0,2 2 71 tử Cl = 35,5 = 2(mol), n phân tử Cl 2 = 0,1(mol) ; 71 = 71 = 1(mol) 0,8 ;nnguyên tử Br= 2n phân tử Br 2  nnguyên tử Br= 80 = 0,1(mol), n phân tử Br 2 = 0,8 160 = 0,05(mol). Vì vậy khi dạy về phần công thức hóa học ở lớp 8 chúng ta phải lưu ý. SKKN: Những sai lầm thường mắc phải khi vận dụng công thức tính số mol và cách khắc phục - 10 c) Sai do chưa phân biệt được khối lượng và khối lượng mol. Có nhiều học sinh do chưa phân biệt được đâu là khối lượng, đâu là khối lượng mol nên khi vận dụng công thức và thay vào chắc chắn sai. Cho nên khi dạy phải nhắc cho học sinh rằng khối lượng được tính bằng miligam, gam hay kilôgam, yến, tạ, tấn và khi tính số mol ta đổi ra gam. Khối lượng thường họ cho ở đề ra ví dụ như cho mấy gam chất X nào đó tham gia phan phản ứng hay cho mấy gam chất nào đó tạo thành. Nhưng nếu thấy bài ra cho khối lượng dung m dịch thì đừng vội vàng vận dụng vào công thức n = M mà phải chuyển đổi từ khối lượng dung dịch ( m dd) sang khối lượng chất tan (m ct ). Còn khối lượng mol nguyên tử, phân tử có trị số tương ứng bằng nguyên tử khối, phân tử khối nhưng chỉ thay đơn vị là gam. * Ví dụ: Phân tử khối của O 2 = 32 đVC nên MO 2 = 32gam. Còn nguyên tử khối của nguyên tử oxi bằng 16 đvC nên MO = 16 gam. * Ví dụ: Tính số phân tử X có trong 0,18 gam chất X, biết phân tử khối của X bằng 180 đvC? Với bài này bài ra cho 0,18 gam chất X và phân tử khối của X bằng 180 đvC. Muốn tính số phân tử X ta phải tính được số mol và từ số mol ta suy ra số phân tử. Thực tế học sinh khi làm bài này sẽ gặp lúng túng vì dữ kiện bài toán cho như vậy không nhận biết được ý nghĩa của các đại lượng để vận dụng công thức. Bởi HS thường vận dụng công thức M A x B y = xMA+ yMB(g) để tính khối lượng mol (M) mà ở đây X không biết thành phần phân tử như thế nào. Khi đã biết trước vấn đề học sinh có thể mắc phải để khắc sâu trong giảng dạy thì học sinh sẽ vận dụng dễ dàng: Vì khối lượng mol phân tử có trị số bằng phân tử khối nên số m 0,18 mol phân tử X = M = 180 = 0,01(mol); Số phân tử X = n. N= 0,01.6.023.1023= 6.023.1021( phân tử) d) Quên đổi đơn vị khối lượng hoặc đổi sai. SKKN: Những sai lầm thường mắc phải khi vận dụng công thức tính số mol và cách khắc phục - 11 Với những bài toán cho đơn vị khối lượng là gam thì học sinh chỉ cần vận dụng công thức thay số vào tính là được. Nhưng với những bài toán cho đơn vị khối lượng là miligam(mg), kilôgam(kg), yến, tạ, tấn thì khi tính toán chắc chắn gặp nhiều khó khăn vì yêu cầu phải đổi các đơn vị trên ra gam. Nên khi dạy phần này giáo viên nhắc thêm cho học sinh về cách đổi đơn vị khối lượng: +) 1tấn = 10 tạ = 100 yến= 1000 kg= 100.000 g= 100.000.000 mg. Hoặc với học sinh học khá toán thì giáo viên thì có thể viết dạng ngắn gọn để khi chia dễ rút gọn như sau: 1 tấn= 101 tạ= 102 yến= 103 kg= 106 gam= 109mg. Nếu với học sinh trung bình, yếu như thế này vẫn còn trừu tượng thì ta có thể nhắc học sinh cách ghi nhớ đơn giản hơn như sau: -) Nếu bài toán cho khối lượng là tấn để đổi ra gam ta lấy số tấn nhân với 10 6; -) Nếu bài toán cho khối lượng là tạ để đổi ra gam ta lấy số tạ nhân với 10 5; -) Nếu bài toán cho khối lượng là yến để đổi ra gam ta lấy số yến nhân với 10 4; -) Nếu bài toán cho khối lượng là kg để đổi ra gam ta lấy số kg nhân với 10 3; -) Nếu bài toán cho khối lượng là mg để đổi ra gam ta lấy số mg chia cho 1000. Hiện nay tôi nhận thấy học sinh chử yếu sử dụng máy tính Fx 500 MS hay VN-570RS nên khi dạy giáo viên có thể hướng dẫn học sinh sử dụng thêm cách tính số mũ trên máy tính bỏ túi. Tuy nhiên với bài toán tính toán theo phương trình thì học sinh có thể làm theo cách khác để tránh sự khó khăn trong việc đổi đơn vị khối lượng, đó là dựa vào tỉ lệ tương ứng từ phương trình phản ứng. * Ví dụ 1: Tính khối lượng rượu etylic thu được khi lên men một tấn Glucôzơ, biết hiệu suất của quá trình lên men là 80%. Với bài này học sinh thường làm theo cách tính số mol của glucôzơ = 1.10 6 180 sau đó dựa vào phương trình để tính số mol rượu etylic và tính được khối lượng rượu etylic theo lí thuyết. Vận dụng công thức tính hiệu suất để tính khối lượng thực tế SKKN: Những sai lầm thường mắc phải khi vận dụng công thức tính số mol và cách khắc phục - 12 của rượu etylic. Nhưng khi dạy giáo viên có thể hướng dẫn cách sau nhanh hơn và ít sai hơn. Phương trình: Men rượu C6H12O6 2C2H5OH 30-320C 180 (gam) 2.46 (gam) 1 (tấn) x (tấn) Như vậy khối lượng rượu etylic theo lí thuyết là Khối lượng rượu etylic thực tế tạo thành là 1.2.46 180 1.2.46.80 180.100 + 2CO2 (tấn).  0.409 (tấn). Làm theo cách này vừa tránh dài dòng và vừa tránh được việc học sinh đổi đi đổi lại nhiều lần dễ sai. * Ví dụ 2: Đốt cháy hoàn toàn 106 mg H2 trong khí O2 vừa đủ. Tính thể tích O2 cần dùng ở ĐKTC và tạo thành bao nhiêu kg nước? Với bài này học sinh sẽ dễ sai khi quên đổi mg ra g hoặc đổi sai mà vẫn thay vào vận dụng công thức n = m M . Có học sinh đã làm: nH 2 = 10 6 2 = 5.105 (mol). 1 Từ phương trình 2H2 + O2  H2O (1) suy ra nO 2 = 2 nH 2 = 25.104(mol)  VO 2 ( dktc ) = 25.104.22,4 = 560.104 (lit). Và từ đó tính khối lượng của nước cũng sai. Đúng ra học sinh phải đổi từ mg ra gam để vận dụng công thức n = m M hay lập luận trực tiếp theo phương trình để tính. Ta có m H 2 = 106: 103= 103 gam = 1 kg. Từ đó vận dụng theo cách tính tỉ lệ khối lượng sẽ đơn giản hơn nhiều. Cũng có học sinh khi đọc đề vội vàng nên không chú ý các đơn vị dẫn đến những sai sót đáng tiếc. Nên nhắc học sinh khi đọc đề không chỉ chú ý tới những con số của các đại lượng mà còn phải chú ý tới đơn vị của các đại lượng bài toán cho để từ SKKN: Những sai lầm thường mắc phải khi vận dụng công thức tính số mol và cách khắc phục - 13 đó xét xem có thể vận dụng trực tiếp vào công thức tính toán hay chưa hay là phải đổi đơn vị. V DKTC II) Những sai lầm khi vận dụng công thức n = 22 và n = ,4 V( DKphong ) 24 Công thức này chỉ áp dụng cho tính số mol chất khí khi biết thể tích của chất khí đó ở đktc( O0, 1atm hay 760mmHg). Để áp dụng công thức này thì thể tích chất khí phải đổi ra lít. Tuy nhiên khi áp dụng học sinh vẫn có thể sai vì nhiều nguyên nhân khác nhau. 1) Nguyên nhân. V DKTC a) Áp dụng công thức n = 22 hay n = ,4 V( DKphong ) 24 cho dung dịch vì thấy bài toán cho biết thể tích. * Ví dụ: Cho 200ml dung dịch NaOH tác dụng vừa đủ với 100ml dung dịch HCl 0,1M. Tính khối lượng muối tạo thành và tính nồng độ mol/l của dung dịch NaOH đã dùng? Khi vận dụng công thức tính số mol có nhiều học sinh tính n HCl = 100 22,4 VDKTC 22,4 = = 4,46( mol), mặc dầu các em vẫn nhận thấy dữ kiện của bài toán thừa( CM= 0,1M). ở bài toán này để tính số mol HCl phải là n = C M.V = 0,1.0,1= 0,01 (mol). Nhiều bài toán cho thể tích dung dịch với các con số quen thuộc giống như các con số thể tích chất khí ở điều kiện tiêu chuẩn: 672ml, 224ml, 1,344 lít...thì HS khá hay bỏ qua việc vận dụng công thức mà nhẩm nhanh theo các con số quen thuộc (đã nhớ) tương ứng 0,03 mol; 0,01 mol; 0,06mol và tất nhiên kết quả sẽ sai. b) Do không đổi ra đơn vị lít, hoặc đổi đơn vị sai. Nhiều học sinh đã biết vận dụng cho chất khí ở điều kiện tiêu chuẩn nhưng lại quên đổi thể tích chất khí ra đơn vị lít, hoặc đổi sai. SKKN: Những sai lầm thường mắc phải khi vận dụng công thức tính số mol và cách khắc phục - 14 * Ví dụ: 1) Tính số mol của 672ml khí CO2 ( đktc)? 2) Tính số mol của 1344cm3 khí H2 ( đktc)? 3) Tính số mol của 0,112 m3 khí N2 ở đktc? Với câu 1, học sinh thay số vào nCO 2 = sinh phải đổi 672 ml = 2 0,672 22,4 = 672 = 1000 672 22,4 = 30 ( mol). Nhưng đúng ra học 0,672 (lít) khi đó mới vận dụng công thức trên n CO = 0,03 (mol). Với câu 2, học sinh chỉ mới được làm quen với lít, ml nên khi thấy đơn vị là cm3 nên lúng túng và thay vào trực tiếp để tính mà không đổi đơn vị thể tích ra lít. Học sinh làm nH 2 = 1344 22,4 = 60(mol). Nhưng đúng ra thì nH 2 = 1,344 22,4 = 0,06 mol. Với câu 3 đơn vị thể tích là m3 nên học sinh cũng không đổi được hoặc đổi sai nên kết quả sai. c) Vẫn áp dụng công thức n = VDKTC 22,4 cho chất khí ở điều kiện phòng. Khi làm các bài tập phần này ở lớp 8 và 9 thì có nhiều bài bài ra cho chất khí ở điều kiện phòng( 200C, 1atm) nhưng khi làm học sinh không nhớ công thức tính số mol chất khí ở điều kiện phòng n = V( DKphong ) 24 hoặc không chú ý đến điều kiện V DKTC này nên vẫn áp dụng công thức n = 22 để tính. ,4 *Ví dụ: Tính số mol của 0,24 lít khí O2 ở điều kiện phòng? Khi làm bài này có học sinh đã làm như sau: n O 2 = bài này ta phải vận dụng công thức n = V( DKphong ) 24 = 0,24 22,4 0,24 24  0,01 (mol). Nhưng = 0,01( mol). SKKN: Những sai lầm thường mắc phải khi vận dụng công thức tính số mol và cách khắc phục - 15 d) Khi bài toán yêu cầu tính thể tích chất khí mà chỉ cho ở cùng điều kiện nhưng không cho ở điều kiện nào thì học sinh vẫn vận dụng công thức: V DKTC n = 22 hoặc n = ,4 V( DKphong ) 24 . * Ví dụ: Tính thể tích khí NH3 tạo thành khi hóa hợp hỗn hợp 8 lít H2 và 3 lít N2 ở cùng điều kiện, biết hiệu suất của quá trình phản ứng trên là 50%. Thực tế bài này có học sinh làm như sau: 8 “ Ta có: nH 2 = 22,4 = 0,357( mol); nN 2 = 3 22,4 = 0,1339 (mol) Phương trình: N2 + 3H2 2NH3 ( 1) Dựa vào tỉ lệ ở (1) và tỉ lệ số mol ở bài ra thì H 2 dư và tính theo N2. Theo (1) thì nNH 3 = 2.0,1339= 0,2678 (mol). Vậy thể tích của NH3 = 0,2678.22,4= 5,998(lit)”. Ta thấy sai lầm ở đây là học sinh đã vận dụng công thức n = VDKTC 22,4 không đúng chỗ. Với bài này ta dự theo tỉ lệ phương trình để tính như sau: nN 2 Theo (1) thì n = H 2 1 3 nN2 VN 2 2 2 . Theo bài ra thì n = V = H H 3 8 > 1 3 nên H2 dư. Ta phải tính theo N2. Theo (1) thì 1mol N2 phản ứng tạo ra 2 mol NH3. Vậy theo bài ra 3 lít N2 phản ứng tạo x lít NH3. Ta suy ra x= 3.2 1 Do hiệu suất bằng 50% nên thực tế thể tích NH3 thu được là 6.50 100 +) Sai do vẫn áp dụng công thức n = VDKTC 22,4 và n = V( DKphong ) 24 = 6 (lit). = 3 ( lit) cho chất rắn. * Ví dụ: Hãy tính thể tích của một mol của mỗi kim loại (nhiệt độ, áp suất trong phòng thí nghiệm), biết khối lượng riêng (g/cm3) tương ứng là: DAl=2,7; DK=0,86; DCu=8,94. SKKN: Những sai lầm thường mắc phải khi vận dụng công thức tính số mol và cách khắc phục - 16 Khi làm bài này có học sinh vận dụng công thức n = V( DKphong ) 24 tính thể tích của một mol kim loại bằng cách lấy 1mol mà nhân với 24 là ra thể tích bởi thấy bài ra ghi ở điều kiện nhiệt độ áp suất phòng thí nghiệm. Đúng ra các em phải tính được khối lượng kim loại bằng công thức m= n.M từ đó tính V( cm 3)= n.M D m D = . Thay n=1, M là khối lượng mol nguyên tử tương ứng của mỗi kim loại, D là khối lượng riêng tương ứng của mỗi kim loại là được. 2) Biện pháp khắc phục. a) Để học sinh không áp dụng công thức này để tính số mol của dung dịch khi dạy phần này giáo viên phải khắc sâu mấy ý như sau: - Hai công thức n = VDKTC 22,4 V DKTC - Công thức n = 22 ,4 và n = V( DKphong ) 24 chỉ áp dụng cho chất khí. chỉ áp dụng cho chất khí ở đktc, khi nào bài toán cho biết thể tích chất khí ở điều kiện tiêu chuẩn thì mới áp dụng. Cho nên phải đọc kĩ đề ra để xem chất cần tính số mol ở trạng thái rắn, khí hay dung dịch trước khi vận dụng một công thức nào đó. - Công thức n = V( DKphong ) 24 chỉ áp dụng cho chất khí ở diều kiện phòng - Nếu bài toán cho thể tích nhưng nếu có từ “dung dịch” thì ta không áp dụng hai công thức này mà phải chú ý các công thức khác như n = C M.V, mdd= D.V và từ mct việc tính mdd ta vận dụng công thức C%= m .100 để tính mct và tính số mol n= dd m M . Như vậy dấu hiệu cơ bản ở đây để không nhầm lẫn là ta dựa vào từ “dung dịch”. b) Để học sinh không nhầm lẫn do quên đổi ra đơn vị lít hoặc đổi sai thì trong quá trình giảng dạy người giáo viên phải lưu ý cho học sinh: SKKN: Những sai lầm thường mắc phải khi vận dụng công thức tính số mol và cách khắc phục - 17 - Phải nhớ đơn vị thể tích chất khí khi áp dụng công thức này là lít, nếu gặp bài ra cho các đơn vị khác thì phải đổi ra lít theo cách đổi sau: * Muốn đổi từ ml hoặc cm3 ra lít ta chỉ việc lấy số ml hoặc cm3 đó chia cho 1000. Ví dụ: 100ml=100cm3= 100 = 1000 0,1 lít. * Nếu bài ra cho dm3 thì ta chú ý 1dm3= 1lít, nên trị số dm3 cũng là lít. * Nếu bài ra cho m3 thì số lít bằng số m3. 1000. Đây là kiến thức đã học ở toán tiểu học nhưng lâu ngày học sinh có thể quên cho nên tùy theo đối tượng HS mà nhắc lại cho các em. Khi vận công thức này thì giáo viên ra bài tập cho đơn vị của thể tích khác nhau nhằm cho học sinh có thể vận dụng sai để từ sai lầm thực tế của các em sẽ khắc sâu dễ hơn. c) Để học sinh không nhầm lẫn khi áp dụng công thức này cho chất khí ở điều kiện phòng thì trong qúa trình giảng dạy giáo viên phải nhấn mạnh thêm công thức n = V( DKphong ) 24 và lấy thêm ví dụ để học sinh vận dụng, khắc sâu. Như vậy khi bài toán cho thể tích chất khí ở điều kiện tiêu chuẩn( 0 0, 1atm hoặc 760mmHg) V DKTC thì mới áp dụng n = 22 còn nếu cho ở điều kiện 200, 1atm thì áp dụng công ,4 thức n = V( DKphong ) 24 còn những điều kiện khác thì lên lớp cao hơn ta sẽ nghiên cứu. d) Khi bài toán yêu cầu tính thể tích chất khí mà chỉ cho ở cùng điều kiện nhưng không cho ở điều kiện nào để học sinh biết tính theo tỉ lệ phương trình mà không vận dụng công thức n = VDKTC 22,4 hoặc n = V( DKphong ) 24 thì khi dạy phần tính toán theo phương trình phản ứng giáo viên phải khắc sâu các cách tính theo tỉ lệ phương trình. Đó là theo tỉ lệ số mol, tỉ lệ khối lượng, tỉ lệ về thể tích, tỉ lệ về số nguyên tử, phân tử....Hướng dẫn thêm học sinh vận dụng cách rút gọn đơn vị để học sinh SKKN: Những sai lầm thường mắc phải khi vận dụng công thức tính số mol và cách khắc phục - 18 dễ hiểu và vận dụng. Ví dụ 5 g .22,4l 10 g = 11,2(lit), vì ta đã rút gọn “gam” ở cả tử và mẫu. Khi tính theo tỉ lệ thường có hai dòng, một dòng theo hệ số tỉ lệ phương trình (là hệ số các chất liên quan), một dòng tỉ lệ theo bài ra tương ứng để tính, thông số nào chưa biết thì ta đặt ẩn số và dựa theo tính chất tỉ lệ thức để tính. III) Sai khi vận dụng công thức n = CM .V 1) Nguyên nhân. +) Đối với công thức này học sinh sai chủ yếu là không cẩn thận nên khi áp dụng công thức này không đổi thể tích dung dịch ra lít. Với những bài cho thể tích dung dịch là lít hoặc dm3 thì học sinh ngẫu nhiên làm đúng nhưng khi cho là cm3, ml...nếu HS không chú ý tới đơn vị thì chắc chắn tính sai. * Ví dụ 1: Tính khối lượng chất rắn tạo thành khi cho 200ml dung dịch HCl 0,2M tác dụng vừa đủ với dung dịch AgNO3. Với bài này để tính khối lượng chất rắn AgCl tạo thành ta cần tính số mol HCl và dựa vào phương trình phản ứng để tính số mol AgCl. Khi tính số mol HCl có học sinh đã làm như sau: nHCl = 0,2.200= 40 (mol) nên chắc chắn kết quả bài toán sẽ sai. Đúng ra ta phải đổi 200ml= 0,2 lít và khi đó mới vận dụng công thức: nHCl= CM.V= 0,2.0,2= 0,04 (mol). +) Hoặc khi phải tìm thể tích V để vận dụng công thức n = CM .V phải thông qua khối lượng dung dịch và khối lượng riêng D học sinh cũng có thể nhầm lẫn đơn vị của V. * Ví dụ 2: Khi cho 200 gam dung dịch HCl 0,5M có D= 1,14g/ml phản ứng vừa đủ với m gam kẽm. Tính m và thể tích khí H2 thoát ra ở đktc? Ở đây không cho thể tích nhưng từ m dd và D ta vận dụng công thức tính V= mdd . Nhưng HS sẽ lúng túng không biết đơn vị của V là lít hay ml? Có HS đã D SKKN: Những sai lầm thường mắc phải khi vận dụng công thức tính số mol và cách khắc phục - 19 từng tính VHCl= mdd 200 = 1,14 D 175,4 lít nên chắc chắn khi các em vận dụng công thức n = CM.V sẽ sai. 2) Biện pháp khắc phục. Để học sinh không nhầm lẫn thì trong quá trình giảng dạy phải nhấn mạnh cho học sinh công thức này vận dụng để tính số mol của chất tan trong dung dịch và đơn vị của thể tích phải là lít. Nếu bài ra cho thể tích dung dịch là ml, cm3..,thì ta phải đổi ra lít. Hoặc nếu bài ra cho khối lượng riêng( D) và khối lượng dung dịch( mdd) thì ta vận dụng công thức V= mdd . Tuy nhiên khi vận dụng công D thức này phải lưu ý đơn vị của khối lượng riêng D, thường D có đơn vị là g/ml nên thể tích tính được là đơn vị ml và sau đó ta lại đổi ra lít. * Ví dụ: Tính thể tích dung dịch H 2SO4 20% có khối lượng riêng 1,14g/ml cần dùng để trung hòa hết 200ml dung dịch NaOH 0,5 M. Với bài này cho khối lượng riêng nên học sinh cũng dễ sai, đầu tiên ta phải tính số mol NaOH để từ phương trình suy ra số mol H 2SO4. Từ đó suy ra khối lượng H2SO4 và tính được khối lượng dung dịch H2SO4. Từ đó V(ml)H 2 SO 4 = mdd . Nhưng học sinh có thể nhầm viết ngay đơn vị của thể tích đây là lít vì D không chú ý tới đơn vị của D là g/ml. IV) Sai lầm khi vận dụng công thức n= S N ( với S là số nguyên tử, phân tử, ion...và N là số Avôgađrô) 1) Nguyên nhân. Công thức này học ở lớp 8 nhưng khi lên lớp 9 làm các bài tập liên quan thì nhiều học sinh lại quên. Vì vậy vận dụng công thức này sai lầm là do: a) Không nhớ số Avôgađrô có trị số bằng 6,023.1023. SKKN: Những sai lầm thường mắc phải khi vận dụng công thức tính số mol và cách khắc phục - 20 Thực tế với học sinh trung học cơ sở thì chúng ta thường vận dụng số Avôgađrô có trị số bằng 6.1023 b) Không phân biệt được số mol nguyên tử, phân tử. Nếu mà một chất X nào đó công thức phân tử cũng là nguyên tử thì HS không sai nhưng nếu phân tử gồm nhiều nguyên tử tạo nên thì HS rất dễ sai, nhất là các bài liên quan tới đơn chất phi kim. Ví dụ khi bài toán cho 9.1023 nguyên tử hiđrô và yêu cầu tính số mol phân tử hiđrô thì học sinh lại tính: nH = 9.10 23 2.6,02.10 23 2 = 9.10 23 6,02.10 23 nhưng ở đây tính đúng phải là n H 2 bởi vì một phân tử hiđrô gồm hai nguyên tử. +) Khi tính toán rút gọn sai do không nắm chắc kiến thức toán học. Nhiều HS (kể cả HS khá) lúng túng khi gặp phải phép tính nH 2 = 9.10 23 6,02.10 23 vì thấy số mũ quá lớn. Thực tế các bài toán lũy thừa và cách rút gọn tích các thừa số đã học rất kĩ ở phần số học lớp 6. 2) Biện pháp khắc phục. Trong khi học phần này giáo viên nhắc học sinh công thức này được vận dụng khi thấy bài toán cho số nguyên tử, phân tử, ion có dạng số mũ. Hoặc yêu cầu tính số nguyên tử hay phân tử thì kết quả tính toán thường có dạng số mũ( lũy thừa) Mặc dầu số cho rất lớn nhưng sau khi rút gọn ta thường được những số mol đơn giản. Phải chú ý về thành phần phân tử để không nhầm lẫn số mol nguyên tử, phân tử. Để dễ nhớ thì số Avôgađrô có thể lấy bằng 6.10 23. Khi thực hiện phép chia ta vận dụng cách rút gọn đơn giản trong toán học, nếu thấy các thừa số giống nhau ở tử và mẫu thì ta có thể giản ước cho nhau. Thực tế có nhiều học sinh đã vận dung được công thức này, đã thay số vào nhưng không tính được vì thấy số mũ quá lớn nên đã vội bỏ qua. Khi dạy phần này giáo viên nên