Sáng kiến kinh nghiệm Phương pháp giải bài tập hóa học THCS

Nội dung text: Sáng kiến kinh nghiệm Phương pháp giải bài tập hóa học THCS

1. §Æt vÊn ®Ò Trắc nghiệm khách quan là phương pháp kiểm tra kiến thức chính xác và khách quan trong thi cử. Trong các bài kiểm tra định kỳ và kiểm tra thường xuyên ở cấp trung học cơ sở đều có từ 30 đến 40% hoặc 100% câu hỏi trắc nghiệm khách quan. Bắt đầu từ năm học 2006 – 2007 Bộ GD – ĐT có chủ trương sử dụng nhiều hơn phương pháp trắc nghiệm khách quan để tuyển sinh đại học. Đây cũng là xu thế tất yếu của việc đổi mới kiểm tra đánh giá, một phần quan trọng của đổi mới phương pháp dạy học hiện nay. Bài thi trắc nghiệm khách quan thường gồm số lượng câu hỏi lớn, thời gian dành cho việc trả lời một câu hỏi rất ít. Vì vậy đòi hỏi học sinh phải được tập cho mình tính nhạy cảm để loại trừ nhanh các phương án không phù hợp với câu hỏi. Muốn có được điều đó học sinh phải biết một số phương pháp tìm nhanh đáp án câu hỏi trắc nghiệm và phải tự vận dụng để làm bài tập. Có một số câu hỏi trắc nghiệm có dạng bài tập tính toán (bài tập trắc nghiệm), nếu học sinh cứ làm bình thường để chọn đáp án đúng, thì sẽ mất nhiều thời gian nhưng để ý kỹ vào các dữ kiện cho sẵn thì sẽ dễ dàng suy luận được đáp án đúng, tiết kiệm thời gian làm bài, tránh sai sót khi tính toán. Qua thực tế giảng dạy, tôi tập hợp một số câu hỏi trắc nghiệm khách quan (dạng bài tập tính toán) có thể tìm nhanh được đáp án, xin được nêu ra trong kinh nghiệm này. Trong điều kiện thời gian có hạn tôi chỉ giới hạn các câu hỏi trắc nghiệm khách quan dạng nhiều lựa chọn. Đây cũng là dạng trắc nghiệm được sử dụng phổ biến trong các đề thi hiện nay. Do thời gian áp dụng ngắn nên kinh nghiệm này vẫn còn nhiều thiếu sót. Rất mong được sự góp ý của các thầy cô và các bạn đồng nghiệp. Xin trân trọng cảm ơn! Trang 1
2. gi¶i quyÕt vÊn ®Ò I. NHỮNG VẤN ĐỀ CẦN GIẢI QUYẾT. Trong khuôn khổ kinh nghiệm này, tôi nêu ra phương pháp giúp tìm nhanh đáp án, một số bài tập trắc nghiệm (dạng tính toán) như: - Dựa vào đặc điểm đặc biệt về nguyên tử khối hoặc phân tử khối. - Dựa vào phân tử khối bằng nhau. - Cách giải đặc biệt của một số bài toán hoá học. Với mỗi phương pháp nêu trên có một số bài tập minh hoạ và các bài tập tương tự để vận dụng. II. BIỆN PHÁP THỰC HIỆN. Để có thể tìm nhanh đáp án cho bài tập trắc nghiệm khách quan, giáo viên cần lưu ý học sinh dựa vào những đặc điểm đặc biệt về nguyên tử khối, phân tử khối, tỷ lệ số mol giữa các chất trong PTHH . 1. Tìm nhanh đáp án bài tập trắc nhiệm dựa vào đặc điểm đặc biệt về nguyên tử khối (NTK) hoặc phân tử khối (PTK). Xin minh hoạ một sô bài tập thuộc dạng này như sau: Bài tập 1: Cho các chất sau FeS; FeS2; FeO; Fe2O3; Fe3O4; FeSO3; FeSO4; Fe2(SO4)3. Các chất có % về khối lượng của Fe giảm dần là: A. FeO; FeS2; Fe2O3; FeS; Fe3O4; FeSO4; Fe2(SO4)3 B. FeS2; FeO; Fe2O3; Fe3O4; FeSO4; FeSO3; Fe2(SO4)3; FeS; FeSO4. C. FeO; Fe3O4; Fe2O3; FeS; FeS2; FeSO3; FeSO4; Fe2(SO4)3. D. Fe3O4; Fe2O3; FeO; FeS; FeS2; FeSO3; FeSO4; Fe2(SO4)3. Trang 2
3. Thông thường khi gặp bài tập này, học sinh thường áp dụng cách làm một là tính % Fe trong từng chất. Sau đó so sánh các kết quả và tìm ra đáp án lời giải cụ thể như sau: Cách 1: 56 Trong FeS: %Fe = .100% = 63,64%. 88 Tương tự tính được: Trong FeS2 có % Fe = 46,67%; FeO có %Fe = 77,7%; Fe2O3 có % Fe = 70 %. Fe3O4 có %Fe = 72,4%; FeSO3 cã %Fe = 41, 2%; FeSO4 cã %Fe = 36,8%; Fe2(SO4)3 cã %Fe = 28%. Tõ ®ã so s¸nh c¸c kÕt qu¶ tÝnh to¸n ë trªn nhËn thÊy ®¸p ¸n C ®óng. Bµi tËp 1 cßn cã thÓ gi¶i nhanh dùa vµo viÖc ph¸t hiÖn ®iÓm ®Æc biÖt vÒ NTK cña c¸c nguyªn tè S vµ O nh­ sau: C¸ch 2: Ta thÊy c¸c chÊt trong bµi lµ nh÷ng hîp chÊt chøa 2 hoÆc 3 nguyªn tè lµ Fe; S; O. MÆt kh¸c NTK cña S = 2 lÇn NTK cña O, do ®ã cã thÓ quy c¸c hîp chÊt trªn thµnh hîp chÊt chØ chøa nguyªn tè Fe vµ nguyªn tè O. KÕt qu¶ thu ®­îc nh­ sau: Trong FeS gåm 1Fe; 2O; FeS2 gåm 1 Fe; 4O; FeO gåm 1Fe; 1O; Trang 3
4. Fe2O3 gåm 1 Fe ; 1,33 O ; FeSO3 gåm 1Fe; 5O; FeSO4 gåm 1Fe; 6O. Sau ®ã so s¸nh tØ lÖ gi÷a sè nguyªn tö Fe víi sè nguyªn tö O sÏ ®­îc kÕt qu¶: §¸p ¸n C. NhËn xÐt: Qua 2 c¸ch lµm ®­îc nªu ë trªn cho thÊy, ë c¸ch 1 häc sinh cã thÓ lµm ra kÕt qu¶, tuy nhiªn mÊt nhiÒu thêi gian vµ hay sai sãt h¬n do ph¶i tÝnh to¸n nhiÒu. C¸ch 2 ng¾n gän vµ nhanh h¬n, gi¶m bít ®­îc viÖc tÝnh to¸n nªn mÊt Ýt thêi gian h¬n. Trong qu¸ tr×nh lµm bµi tËp gi¸o viªn cã thÓ cho häc sinh ph¸t hiÖn hoÆc gîi më ®Ó häc sinh nhËn xÐt ®iÓm ®Æc biÖt vÒ NTK cña c¸c nguyªn tè trong c¸c hîp chÊt ®Ó lµm theo c¸ch nµy. Víi c¸ch lµm nªu trªn, häc sinh cã thÓ gi¶i quyÕt mét sè bµi tËp t­¬ng tù: Bµi tËp 2: D·y chÊt nµo sau ®©y ®­îc s¾p xÕp theo thø tù % khèi l­îng Fe t¨ng dÇn: A. FeO; FeS2; Fe2O3; FeS; Fe3O4; FeSO4; Fe2(SO4)3 B. FeS2; FeO; Fe2O3; Fe3O4; FeSO4; FeSO3; Fe2(SO4)3; FeS. C. Fe2(SO4)3; FeSO4; FeSO3; FeS2;FeS; Fe2O3; ; Fe3O4; FeO. D. Fe3O4; Fe2O3; FeO; FeS; FeS2; FeSO3; FeSO4; Fe2(SO4)3. Đáp án C Bµi tËp 3: Trong sè c¸c chÊt sau: Fe2(SO4)3; Fe3O4; FeSO4; FeO chÊt cã % vÒ khèi l­îng Fe giµu nhÊt lµ: A. Fe2(SO4)3 C. FeSO4 B. Fe3O4 D. FeO §¸p ¸n D. Trang 4
5. DÔ thÊy, dùa theo c¸ch 2 cña bµi tËp1 cã thÓ chän ngay ®¸p ¸n bµi tËp 2 vµ 3. Còng suy luËn t­¬ng tù ®Ó chän ®¸p ¸n bµi tËp sè 4 d­íi ®©y: Bµi tËp 4. Cho c¸c chÊt Cu2S; CuS; CuO; Cu2O. Hai chÊt cã % khèi l­îng Cu nh­ nhau lµ: A. CuO vµ CuS C. CuS vµ Cu2O B. Cu2S vµ CuO D. Cu2S vµ Cu2O §¸p ¸n B. Còng d¹ng bµi tËp nh­ trªn nh­ng víi tr­êng hîp c¸c hîp chÊt cïng chøa mét nguyªn tè th× cã thÓ nhËn xÐt ®Ó lµm nhanh nh­ bµi tËp 5 sau: Bµi tËp 5: Oxit nµo d­íi ®©y giµu oxi nhÊt (hµm l­îng % cña oxi lín nhÊt): Al2O3; P2O5; Fe2O3; Cl2O7; N2O3; MgO; MnO2. Lêi gi¶i: Cã thÓ tÝnh % oxi trong tõng oxit råi so s¸nh vµ t×m kÕt qu¶ ®óng. Nh­ng lµm nh­ vËy sÏ mÊt nhiÒu thêi gian. V× chØ cÇn tr¶ lêi oxit nµo giµu oxi nhÊt kh«ng ph¶i tÝnh % khèi l­îng cô thÓ. Vµ cã thÓ t×m c¸ch lµm bµi to¸n nh­ sau: NÕu mét nguyªn tö oxi kÕt hîp víi mét sè ®¬n vÞ khèi l­îng cµng nhá cña nguyªn tè kia th× hµm l­îng % cña oxi cµng lín. VÝ dô: Trong MgO mét nguyªn tö oxi kÕt hîp víi 24 ®¬n vÞ cña Mg sÏ cã hµm l­îng % lín h¬n CaO, v× trong CaO mét nguyªn tö O kÕt hîp víi 40 ®¬n vÞ cña Ca. ThËt vËy: 16x100% %O trong MgO = = 40% 16 24 Trang 5
6. 16x100% %O trong MgO = = 28,57% 16 40 Nh­ vËy trong c©u hái trªn bá qua c¸c oxit Al2O3; Fe2O3; MgO vµ MnO2, chØ cÇn tÝnh mét nguyªn tö oxi kÕt hîp víi mÊy ®¬n vÞ nguyªn tö kia: 2.14 Trong N2O3 = 9.3 3 2.31 P2O5 = 10 5 2.35,5 Cl2O7 = 10 7 3.16 VËy N2O3 giµu oxi nhÊt: %O = 100% 63,16% 2.14 3.16 C¸ch lµm dùa vµo ®Æc ®iÓm ®Æc biÖt vÒ ph©n tö khèi cßn gióp lµm mét sè bµi tËp tr¾c nghiÖm mét c¸ch dÔ dµng h¬n nh­ lµm bµi tËp 6 sau: Bµi tËp 6: Cho m gam hçn hîp A gåm CuO vµ Fe2O3 t¸c dông hÕt víi dung dÞch HCl thu ®­îc 2 muèi cã sè mol b»ng nhau. % khèi l­îng cña CuO vµ Fe2O3 lÇn l­ît lµ: A. 20% - 80% C. 40% - 60% B. 30% - 70% D. 50% - 50% Lêi gi¶i cña bµi to¸n cã thÓ thùc hiÖn theo 2 c¸ch sau: C¸ch 1 (c¸ch th«ng th­êng): PTHH: CuO + 2HCl  CuCl2 + H2O (1) Fe2O3 + 6HCl  FeCl3 + 3H2O (2) Gäi x, y lÇn l­ît lµ sè mol CuO; Fe2O3 trong hçn hîp A. Theo PT(1): = n = x ( mol) nCuCl 2 CuO Theo PT(2): n = 2n = 2y ( mol) FeCl 3 Fe 2 O 3 Theo ®Ò: x = 2y Trang 6
7. Tæng khèi l­îng hçn hîp A: m = 80a + 160b = 160a (g) 80a Do ®ã %CuO = 100% 50% 160a % Fe2O3 = 50%. §¸p ¸n D. C¸ch 2: (Dùa vµo nhËn xÐt PTK cña c¸c hîp chÊt kh¸c nhau nh­ng h¬n kÐm nhau1 sè lÇn . NÕu cã cïng 1khèi l­îng cña hai chÊt sÏ suy ra sè mol cña chóng sÏ h¬n kÐm nhau tõng Êy lÇn) NhËn xÐt: PTK cña Fe2O3 = 2.PTK cña CuO Do ®ã theo PT(1) vµ (2) ta cã: a = 2b. Khèi l­îng cña CuO = 80a. Fe2O3 = 0,5a.160 = 80a Suy ra ®¸p ¸n D ®óng. Qua c¸c vÝ dô trªn cho thÊy: râ rµng viÖc häc sinh vËn dông nh÷ng ®iÓm ®Æc biÖt vÒ nguyªn tö khèi hoÆc ph©n tö khèi gióp viÖc t×m ra ®¸p ¸n ®óng cña bµi tËp tr¾c nghiÖm rÊt dÔ dµng, nhanh chãng vµ h¹n chÕ ®­îc sai sãt . 2. T×m nhanh ®¸p ¸n bµi tËp tr¾c nghiÖm b»ng c¸ch dùa vµo NTK hoÆc PTK b»ng nhau cña c¸c chÊt. Cã mét sè bµi tËp tÝnh to¸n theo PTHH khi dùa vµo PTK hoÆc NTK b»ng nhau cã thÓ tÝnh to¸n rÊt nhanh ®Ó t×m ra ®¸p sè. Mét sè bµi tËp sau ®©y thuéc d¹ng nh­ vËy: Bµi tËp 7: §Ó hoµ tan hoµn toµn a gam hçn hîp gåm bét CaO vµ Fe cÇn võa ®ñ 250ml dung dÞch HCl 2M. Gi¸ trÞ cña a lµ: A. 11g C. 13g B. 12g D. 14g Trang 7
8. Bµi tËp trªn thuéc d¹ng to¸n hçn hîp cã thÓ lµm th«ng th­êng nh­ sau: C¸ch 1: PTHH: CaO +2HCl  CaCl2 + H2O (1) Fe + 2HCl  FeCl2 + H2  (2) Gäi x, y lÇn l­ît lµ sè mol CaO, Fe tham gia ph¶n øng. Ta cã: nHCl = 0,25x2 = 0,5 (mol) Theo PT(1): nHCl = 2nCaO = 2x (mol) Theo PT(2): nHCl = 2nFe = 2y (mol). Do ®ã ta cã: 2x+2y= 0,5 => x + y = 0,25 (mol). VËy a = 56x + 56y = 56 (x+y) = 56.0,25 = 14(g) Tuy nhiªn khi ph¸t hiÖn ra ®Æc ®iÓm ®Æc biÖt cña bµi to¸n ®ã lµ NTK hoÆc PTK cña hai chÊt trong hçn hîp b»ng nhau nªn dùa theo PTHH tÝnh ®­îc sè mol hçn hîp vµ khèi l­îng hçn hîp th× sÏ cã c¸ch gi¶i rÊt nhanh nh­ sau: NhËn xÐt: Ta thÊy NTK cña Fe = PTK cña CaO = 56, vµ tû lÖ sè mol cña 2 ph¶n øng nh­ nhau. Nªn: 1 nhh = nHCl = 0,5:2 = 0,25 (mol). 2 Do vËy mhh= 0,25.56 = 14 (g) §¸p ¸n D. Còng víi c¸ch nhËn xÐt nh­ trªn, cã thÓ ¸p dông lµm bµi tËp 8 sau ®©y: Bµi tËp 8: §Ó hoµ tan hoµn toµn 12,345g Cu(OH)2 cÇn võa ®ñ dung dÞch chøa a(g) H2SO4 gi¸ trÞ cña a lµ: A. 11,2345 g C. 13,2456 g B. 12,2345 g D. 14,2345 g Lêi gi¶i: Trang 8
9. PTHH: Cu(OH)2 + H2SO4  CuSO4 + H2O NhËn xÐt: Ta thÊy PTK cña Cu(OH)2 = PTK cña H2SO4 = 98 Vµ tû lÖ sè mol cña ph­¬ng tr×nh lµ 1:1. Do ®ã tÝnh ngay ®­îc khèi l­îng H2SO4 tham gia ®óng b»ng khèi luîng Cu(OH)2 vµ b»ng 12,2345 g. §¸p ¸n B. So s¸nh c¸ch lµm trªn víi c¸ch lµm th«ng th­êng d­íi ®©y sÏ thÊy c¸ch lµm trªn gi¶m ®­îc nhiÒu b­íc tÝnh to¸n víi c¸c con sè kh¸ dµi phøc t¹p viÖc tÝnh to¸n nh­ vËy cã thÓ lµ mét trong nh÷ng nguyªn nh©n dÉn ®Õn tÝnh to¸n sai kÕt qu¶ cña bµi to¸n: C¸ch 2: PTHH: Cu(OH)2 + H2SO4  CuSO4 + H2O Theo ®Ò: n = 12,2345:98= 0,1248418 (mol) Cu(OH) 2 Theo PT: n = n = 0,1248418 (mol) H 2 SO 4 Cu(OH) 2 VËy m = 0,1248418.98 = 12,2345 (g) §¸p ¸n B. VËn dông c¸ch nhËn xÐt dùa vµo NTK hoÆc PTK b»ng nhau cña c¸c chÊt cã thÓ vËn dông ®Ó lµm c¸c bµi tËp sau ®©y: Bµi tËp 9: §Ó t¸c dông võa hÕt 5,6g Fe cÇn võa ®ñ V(ml) dung dÞch HCl. NÕu còng dïng V(ml) HCl trªn ®Ó hoµ tan hÕt CaO th× khèi l­îng CaO cÇn dïng lµ: A. 5,4 g C. 5.6 g B. 5,5 g D. 5,7 g. PTHH: Fe + 2HCl  FeCl2 +H2  CaO + 2HCl  CaCl2 + H2O. Trang 9