Đăng ký Đăng nhập
Trang chủ Giáo dục - Đào tạo Trung học phổ thông Skkn thiết lập, vận dụng công thức giải nhanh để giải các dạng bài tập lập tỉ lệ...

Tài liệu Skkn 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 hoá học trung học phổ thông

.DOC
21
136
87

Mô tả:

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 -

Tài liệu liên quan