CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
MÔ TẢ SÁNG KIẾN
Mã số (do Thường trực HĐ ghi): ……………………………
1. Tên sáng kiến:
“THIẾT LẬP, VẬN DỤNG CÔNG THỨC GIẢI NHANH ĐỂ GIẢI
CÁC DẠNG BÀI TẬP LẬP TỈ LỆ SỐ MOL CHẤT THAM GIA PHẢN ỨNG
TRONG CHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC TRUNG HỌC PHỔ THÔNG”
(GV: Lê Văn Dũng-Trương Phương Thịnh-Ngô Thanh Hòa; Trường THPT Diệp Minh
Châu, Châu Thành, Bến Tre)
2. Lĩnh vực áp dụng sáng kiến
PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY
3. Mô tả bản chất của sáng kiến
3.1. Tình trạng giải pháp đã biết
- Với sự đổi mới trong kiểm tra đánh giá và thi cử như hiện nay, đòi hỏi người học
không những nắm vững kiến thức cơ bản lớp 12 mà còn phải nhớ được một số nội dung
trọng tâm trong toàn bộ chương trình phổ thông. Cụ thể trong quy chế thi THPT quốc gia
2017, Bộ đã thông báo, kỳ thi năm 2017 chỉ bao gồm kiến thức lớp 12, kỳ thi năm 2018 sẽ
bao gồm kiến thức lớp 11 và 12, năm 2019 trở đi sẽ bao gồm kiến thức lớp 10, 11 và 12.
- Với một khối lượng kiến thức khá đồ sộ của môn Hóa học cấp THPT, học sinh sẽ
rất lúng túng nếu không được giáo viên hệ thống lại các dạng bài tập trong chương trình,
trong đó các dạng bài tập tỉ lệ số mol như: CO 2, SO2, H3PO4, Al3+ tác dụng với dung dịch
kiềm……chiếm một phần không nhỏ trong các đề thi tốt nghiệp, đại học, cao đẳng và gần
đây là kỳ thi THPT quốc gia.
- Với đề thi trắc nghiệm như hiện nay, học sinh cần trang bị cho mình các công thức
giải nhanh để tiết kiệm tối đa thời gian làm bài, nắm được nhu cầu này, có rất nhiều tài liệu
đã cung cấp cho học sinh các công thức giải nhanh ứng với từng dạng bài tập, tuy nhiên đa
số lại không chứng minh công thức hoặc không hệ thống lại các dạng, dễ làm cho học sinh
ghi nhớ công thức một cách máy móc, thụ động, làm thui chột khả năng tư duy của học
sinh.
- Với mong muốn giúp học sinh hệ thống lại các dạng bài tập lập tỉ lệ số mol chất
tham gia phản ứng trong chương trình THPT và cách ghi nhớ được các công thức giải nhanh
khi giải các dạng bài tập này, chúng tôi không ngần ngại chọn và viết đề tài sáng kiến kinh
nghiệm: “THIẾT LẬP, VẬN DỤNG CÔNG THỨC GIẢI NHANH ĐỂ GIẢI CÁC
1
DẠNG BÀI TẬP LẬP TỈ LỆ SỐ MOL CHẤT THAM GIA PHẢN ỨNG TRONG
CHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC TRUNG HỌC PHỔ THÔNG”.
3.2. Nội dung giải pháp đề nghị công nhận là sáng kiến:
3.2.1. Mục đích của giải pháp:
- Trong khuôn khổ sáng kiến kinh nghiệm này, chúng tôi mong muốn giới thiệu cho
các bạn đồng nghiệp và các em học sinh cách thiết lập công thức giải nhanh các dạng bài tập
lập tỉ lệ số mol trong chương trình hóa học trung học phổ thông.
- Giúp các học sinh hệ thống hóa lại các dạng bài tập lập tỉ lệ, các công thức tính
nhanh và cách nhớ công thức tính nhanh, trên cơ sở đó vận dụng có hiệu quả các công thức
giải nhanh trong việc giải các câu liên quan, đặc biệt là các câu có trong đề thi THPT quốc
gia năm 2017 cũng như trong đề minh họa 2018 gần đây của Bộ giáo dục, giúp các em học
sinh khối 12 có sự chuẩn bị tốt nhất cho kỳ thi THPT quốc gia năm 2018 sắp tới.
3.2.2. Những điểm khác biệt, tính mới so với những giải pháp đã và đang áp
dụng:
Hiện nay có rất nhiều tài liệu giới thiệu công thức tính nhanh dạng bài tập lập tỉ lệ số
mol, tuy nhiên các tài liệu đó không chứng minh công thức đó xuất phát từ đâu, áp dụng khi
nào, dễ gây khó khăn cho các em học sinh, các em chỉ ghi nhớ công thức một cách máy
móc, không hiểu rõ vấn đề. Bên cạnh đó các tài liệu nêu trên cũng chưa hệ thống lại các
dạng bài tập lập tỉ lệ số mol trong chương trình hóa học trung học phổ thông.
Trên cở sở của đề tài này, chúng tôi giới thiệu công thức dạng tổng quát và đưa ra
nhiều dạng áp dụng cũng như ví dụ minh họa trong các đề thi THPT quốc gia gần đây để
học sinh hệ thống lại các dạng bài tập từ đó giúp các em học sinh phát triển tư duy cũng như
tiết kiệm thời gian làm bài hơn trong các kỳ thi. Đây là điểm mới mà đề tài muốn hướng
đến.
3.2.3. Nội dung giải pháp:
1. THIẾT LẬP CÔNG THỨC DẠNG TỔNG QUÁT
Ta xét phương trình sau:
với a, b là tỉ lệ số mol chất B trong phương trình (a
chỉ có phương trình (1) xảy ra
2
- Trường hợp 2: a < T < b => phương trình (1) và (2) xảy ra
- Trường hợp 3: T ≥ b => chỉ có phương trình (2) xảy ra
Đối với trường hợp 1 và trường hợp 3 ta tính toán rất dễ dàng nên chúng chúng tôi không đề
cập đến. Trong đề tài sáng kiến kinh nghiệm này chúng tôi chú trọng đến trường hợp 2.
Gọi x, y lần lượt là số mol của D và E
Ta lập được hệ phương trình:
Suy ra
hay
Lấy (**) – (*) ta được:
+ y(b-a) = nB – anA =>
+ x(b-a) = bnA – nB => x =
Tuy nhiên để tiết kiệm thời gian, chúng tôi đưa ra cách nhớ như sau
* Tìm số mol chất D
Tại vị trí a: T < b =>
=> nB < bnA
Tại a tạo ra sản phẩm D, số mol chất D bằng số lớn trừ số nhỏ chia cho (b-a):
* Tìm số mol chất E
Tại vị trí b: T > a =>
=> nB > anA
Tại b tạo ra sản phẩm E, số mol chất E bằng số lớn trừ số nhỏ chia cho (b-a):
3
* Lưu ý: công thức trên chỉ sử dụng được khi a < T < b
2. CÁC DẠNG BÀI TẬP LẬP TỈ LỆ SỐ MOL
2. 1. Dạng 1: CO2, SO2 tác dụng với dung dịch kiềm
2.1.1 Thiết lập công thức
Xét trường hợp 1 có 2 phương trình
Áp dụng công thức:
Gọi x, y lần lượt là số mol của HCO3- và
mkết tủa = 0,05 x 197 = 9,85 g => B
CO32Ta có hệ phương trình
Để tính số mol kết kết tủa ta so sánh số
mol của Ca2+ và CO32-
mkết tủa = 0,05 x 197 = 9,85 g => B
Ví dụ 2: Cho 2,24 lít CO2 (đktc) vào 350 ml dung dịch Ca(OH)2 0,2 M, kết thúc phản ứng
thu được a gam kết tủa trắng. Giá trị của a là
A. 2.
B. 4.
C. 6.
Giải:
T = 0,14/0,1 = 1,4 => 1 < T < 2 =>
m kết tủa = 0,04 x 100 = 4 g => B
* Lưu ý: đối với trường hợp SO2 làm tương tự, chỉ thay C bằng S.
5
D. 8.
2.2. Dạng 2: Al3+ tác dụng với dung dịch kiềm
2.2.1 Thiết lập công thức
Xét trường hợp 3 < T < 4; ta thiết lập công thức như sau:
Khi đó ta có công thức sau:
Ta có sơ đồ sau (trường hợp 3 < T < 4)
2.2.2 Bài tập áp dụng
Ví dụ 1: Cho 0,15 mol AlCl3 tác dụng với 500ml dung dịch NaOH 1M. Tính khối lượng kết
tủa thu được. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn.
Giải:
Cách giải thông thường
Áp dụng công thức
6
Lập tỉ lệ số mol:
Lập tỉ lệ số mol:
3 < T < 4 => có 2 phương trình
3 < T < 4 => Áp dụng công thức, ta có:
mkết tủa = 0,1 x 78 = 7,8 g
Gọi x, y lần lượt là số mol của Al(OH)3
và AlO2Ta có hệ phương trình
mkết tủa = 0,1 x 78 = 7,8 g
Ví dụ 2: (Trích đề thi tham khảo kỳ thi THPT quốc gia năm 2018 – Mã đề 001 – Câu 54)
Cho 375 ml dung dịch NaOH 2M vào dung dịch chứa 0,2 mol AlCl 3, thu được m gam kết
tủa. Giá trị của m là
A. 15,6
B. 7,8
C. 3,9
D. 19,5
Giải: Lập tỉ lệ số mol:
3 < T < 4 => Áp dụng công thức, ta có:
mkết tủa = 0,05 x 78 = 3,9 gam
Ví dụ 3: (Trích đề thi THPT quốc gia năm 2017 – Mã đề 201 - Câu 73)
Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp Al và Al2O3 trong
200 ml dung dịch HCl nồng độ a mol/l, thu được
dung dịch X. Cho từ từ dung dịch NaOH 1M và
X, lượng kết tủa Al(OH)3 (m gam) phụ thuộc vào
thể tích dung dịch NaOH (V ml) được biểu diễn bằng đồ thị bên. Giá trị của a là
A. 0,5
B. 1,5
C. 1,0
D. 2,0
Giải: Ta thay trục tung m (khối lượng kết tủa) bằng n (số mol kết tủa).
7
Dựa vào đồ thị ta dễ dàng suy ra được nH+ dư = 0,1 mol
Số mol kết tủa tại điểm C sẽ bằng cạnh CE và bằng cạnh BD = 1/3 cạnh AD = 0,05 mol
Ta xét tại điểm C thuộc trường hợp 3 có 2 phương trình
2 < T < 4 => Áp dụng công thức, ta có:
Gọi
x, y lần lượt là số mol của Zn(OH)2 và
ZnO22-
mkết tủa (Zn(OH)2) = 0,05 x 99 = 4,95 g
Ta có hệ phương trình
mmuối (Na2ZnO2) = 0,1x143=14,3 g
mkết tủa (Zn(OH)2) = 0,05 x 99 = 4,95 g
mmuối (Na2ZnO2) = 0,1x143=14,3 g
Ví dụ 2: Hoà tan hết m gam ZnSO4 vào nước được dung dịch X. Cho 110 ml dung dịch
KOH 2M vào X, thu được a gam kết tủa. Mặt khác, nếu cho 140 ml dung dịch KOH 2M vào
X thì cũng thu được a gam kết tủa. Tìm giá trị của m
Giải:
Vì thu được lượng kết tủa ở 2 trường hợp là như nhau nên
TN1: Zn2+ dư ; OH- hết (trường hợp T≤2)
Zn2++2OH-→ Zn(OH)2
0,22
0,11
TN2: Zn2+ hết OH- dư hoà tan một phần kết tủa (trường hợp 2 1 2 msắt (II) nitrat = 0,15x180=27 (g)
nsắt (III) nitrat = nbạc nitrat – 2nFe =0,45 – 0,2x2 =0,05 mol=>m sắt (III) nitrat =0,05x242=12,1 (g)
=> m = 27 + 12,1 = 39,1 (g)
2.5.3 Dạng bài tập khi cho muối AlO 2 tác dụng với dung dịch axit thu được kết tủa
13
Xét trường hợp: 1 < T < 4
Khi đó ta có công thức:
Bài tập áp dụng: Cho 200ml dung dịch H2SO4 0,25 M vào 0,5 lít dung dịch KAlO2 0,1 M
thu được a gam kết tủa. Tìm a.
Giải: T = số mol H+ / số mol KAlO2 = 0,1/0,05 = 2 => 1 nkết tủa (Al(OH)3) = (4x0,05-0,1)/3= 1/30 mol => mkết tủa = 2,6 (g)
Ví dụ 1: (Trích đề thi tham khảo kỳ thi
THPT quốc gia năm 2018 – Mã đề 001 –
Câu 71) Cho từ từ dung dịch HCl 1M vào
dung dịch chứa x mol NaOH và y mol
NaAlO2. Số mol Al(OH)3 (n mol) tạo thành
phụ thuộc vào thể tích dung dịch HCl (V ml) được biểu diễn bằng đồ thị bên.
Giá trị của x và y lần lượt là
A. 0,30 và 0,30
B. 0,30 và 0,35
C. 0,15 và 0,35
D. 0,15 và 0,30
Giải: Ta thay trục hoành V (thể tích dd HCl) bằng nHCl (số mol HCl).
Từ đồ thị dễ nhận thấy x= n NaOH = 0,15 mol
Số mol kết tủa tại điểm C sẽ bằng cạnh CE = 0,2 mol
Ta xét tại điểm C thuộc trường hợp 1 dung dịch X có Fe2+ và Fe3+
Khi đó áp dụng công thức ta có:
16
Ta có nCu phản ứng = ½ nFe3+ = ½ x 0,06 = 0,03 mol => mCu = 1,92 (g)
2.5.5 Dạng bài tập cho từ từ H+ vào dung dịch CO32-
Xét trường hợp: 1 X có HCO3=> dung dịch X chứa (HCO3- và CO2) (1
- Xem thêm -