Giải toán Hoá học theo chủ đề

Phần một ĐẶT VẤN ĐỀ Xuất phỏt từ mục tiờu giỏo dục là nõng cao chất lượng giảng dạy đối với học sinh Trung học cơ sở, mụn Hoỏ học là mụn học rất mới mẻ, việc trang bị kiến thức cú đào sõu suy nghĩ rốn luyện năng lực tư duy, phỏt huy trớ lực học sinh là một điều vụ cựng quan trọng, nú là cơ sở vững chắc để cỏc em học tập Hoỏ học được tốt hơn. Trong quỏ trỡnh giải toỏn hoỏ học khụng cú phương phỏp nào là tối ưu. Do đú người dạy phải thường xuyờn trang bị thờm cho cỏc em một số kiến thức mở rộng trờn nền kiến thức cơ bản đó học, biết vận dụng chỳng thành thạo trong việc giải toỏn hoỏ học. Trong chương trỡnh Hoỏ học Trung học cơ sở kiến thức về xỏc định cụng thức hoỏ học là rất quan trọng cần được đặc biệt quan tõm, vỡ nú được sử dụng rất nhiều trong chương trỡnh học. Xuất phỏt từ cơ sở lý luận và cơ sở thực tiễn trờn, bằng kinh nghiệm thức tế trong quỏ trỡnh giảng dạy để giỳp cỏc em giải thành thạo cỏc bài toỏn hoỏ học, tụi cú một kinh nghiệm nhỏ: "Giải toỏn Hoỏ học theo chủ đề", nhằm giỳp cỏc em nắm vững cỏc phương phỏp giải bài toỏn hoỏ học. Và qua đú nhằm phỏt huy trớ lực của học sinh, gúp phần nõng cao chất lượng dạy học. Phần hai: NỘI DUNG I - CƠ SỞ KHOA HỌC Trong những năm học trước giỏo viờn giảng dạy thường đơn thuần theo kiến thức sỏch giỏo khoa, khụng khắc sõu mở rộng để học sinh giải thành thạo một số dạng toỏn hoỏ học. Trong quỏ trỡnh giải toỏn hoỏ học cỏc phương phỏp rất đa dạng và phong phỳ. Song tuỳ từng dạng bài mà ta ỏp dụng phương phỏp khỏc nhau. Vỡ vậy tụi hướng dẫn học sinh theo từng phần: - Túm tắt lý thuyết theo từng chủ đề. - Bài tập theo từng chủ đề. - Bài tập tự luyện và bài tập nõng cao. II - NỘI DUNG CỤ THỂ A. Cơ sở lý thuyết. Xỏc định cụng thức hoỏ học của một chất: + Dựa vào hoỏ trị của chỳng. + Một nguyờn tốt kết hợp với một nhúm nguyờn tố. + Dựa vào kết quả phõn tớch định lượng. + Dựa theo phương trỡnh hoỏ học. + Bằng bài toỏn biện luận. + Dựa trờn tớnh chất vật lý, tớnh chất hoỏ học của chất đú. B. Cỏc dạng chủ đề và cỏc bài tập ỏp dụng. Chủ đề 1: Xỏc định cụng thức hoỏ học của một chất cú 2 nguyờn tố dựa vào hoỏ trị của chỳng: - Ghi hai ký hiệu hoỏ học của chất cú 2 nguyờn tố dựa vào hoỏ trị của chỳng kốm theo hoỏ trị đặt bờn trỏi của mỗi nguyờn tố. - Hoỏ trị của nguyờn tố này là chỉ số của nguyờn tố kia. VD: IIIALOII CTHH AL2O3 Chỳ ý: - Cỏc chỉ số phải tối giản nờn phải đơn giản chỳng - Nếu hoỏ trị 2 nguyờn tố như nhau, cỏc chỉ số đều là 1. Bài tập ỏp dụng: Bài tập 1: Lập cụng thức hoỏ học của hợp chất chứa 2 nguyờn tố sau: a. P(V) và O(II) b. C(IV) và S(II) c. Mg(II) ';và O(II) Giải: CTHH a. PVOII P2O5 CTHH b. CIVSII CS2 CTHH a. MgIIOII MgO * Chủ đề 2: Xỏc định cụng thức hoỏ học của chất gồm một nguyờn tố kết hợp với một nhúm nguyờn tố. - Một nhúm cỏc nguyờn tố cũng cú thể cú hoỏ trị. VD: nhúm NO3 cú hoỏ trị I SO4 cú hoỏ trị II PO4 cú hoỏ trị III - Hoỏ trị của nguyờn tố hay nhúm nguyờn tố này là chỉ số của nguyờn tố hay nhúm nguyờn tốt kia. Bài tập 2: Lập cụng thức hoỏ học của cỏc chất tạo bởi: a. Zn(II) và NO3(I) b. Fe(III) và SO4(II) c. Na(I) và PO4(III) Giải: CTHH a. ZnII NO3(I) NO3 CTHH b. FeIIISO4II Fe2(SO4)3 CTHH a. NaIIPO4III Na3PO4 Chủ đề 3: Xỏc định cụng thức hoỏ học của một chất dựa vào kết quả phana tớch định lượng. Kết quả phõn tớch định lượng cho biết % về khối lượng cỏc nguyờn tốt trong một hợp chất. - Một hợp chất Xx Yy Zz cú chứa phần trăm về khối lượng Z là a%, % về khối lượng Y là b% và % về khối lượng Z là c% thỡ do tỷ lệ về khối lượng nguyờn tốt bằng với tỷ lệ % khối lượng cỏc nguyờn tố nờn: XMx : YMy : ZMz = a : b : c a b c x : y : x = Mx My Mz Biết được a%, b%, c%, Mx, My, Mz ta tớnh được tỷ lệ x, y, z với cỏc chất vụ cơ, tỷ lệ tối giản nhất giữa x, y, z thường cũng là cỏc giỏ trị chỉ số cần tỡm. Bài tập ỏp dụng: Bài tập 3: Phõn tớch một hợp chất vụ cơ A người ta nhận được % về khối lượng K là 45,95%, % về khối lượng N là 16,45% và % vờ fkhối lượng O là 37,6%. Xỏc định cụng thức hoỏ học của A. Giải Vỡ %K + %N + %O = 45,95 + 16,45 + 37,6 = 100 nờn A chỉ chứa K, N, O. Gọi cụng thức của A là Kx Ny Oz ta cú: 45,95 16,45 37,6 x : y : z = : : 39 14 16 = 1,17 " 1,17 : 2,34 = 1 : 1 : 2 Vậy A cú cụng thức hoỏ học là KNO2 Chủ đề 4: Xỏc định cụng thức hoỏ học của một chất dựa theo phương trỡnh hoỏ học: - Đặt cụng thức chất đó cho. - Đặt a là số mol một chất đó cho, viết phương trỡnh phản ứng xảy ra, rồi tớnh số mol cỏc chất cú liờn quan. - Lập hệ phương trỡnh, giải hệ tỡm nguyờn tử khối của nguyờn tố chưa biết. Suy ra tờn nguyờn tố và tờn chất. Cỏc cụng thức cần nhớ: Số gam (m) Số lớt khớ V Số mol (n) = ; Số mol (n) = Khối lượng mol (M) 22,4 Bài tập ỏp dụng: Bài tập 4: Hoà tan hoàn toàn 18,46g một khối Sunfat của kim loại hoỏ trị vào nước được 500ml dung dịch A. Cho toàn bộ dung dịch A tỏc dụng với dung dịch BaCL2 dư được 30,29g một nước Sunfat kết tủa. Tỡm cụng thức hoỏ học của mối đó dựng. Giải: Đặt cụng thức muối Sunfat kim loại hoỏ trị I là X2SO4 đó dựng. Như vậy dung dịch A cú chứa a mol X2SO4. Ta cú phản ứng của dung dịch A với BaCl2 X2SO4 + BaCL2 = BaSO4 + 2XCL 1mol 1mol a mol a mol Suy ra cú hệ: a (2x + 96) = 18,46 (1) 30,29 a = = 0,13 233 18,46 Từ (1) => 2x + 96 = = 142 0,13 142 - 96 => x = => x = 23 2 => x là Na Chủ đề 5: Xỏc định cụng thức hoỏ học của một chất bằng bài toỏn biện luận. Vấn đề tương tự như chủ đề 4, trong đú hệ phương trỡnh phải giải bằng phương phỏp biện luận. Bài tập ỏp dụng: Bài tập 5: Hoà hoàn toàn 3,78g một kim loại x thu được 4,704l H2 (ĐKTC). Xỏc định kim loại x. Giải: Gọi n là hoỏ trị của kim loại và a là số mol x đó dựng Ta cú phản ứng: n x + HCL = XCLn + H2 2 1 mol n 2 1 mol n 2 Suy ra ta cú hệ: ax = 3,78 (1) n 4,704 = = 0,21 (2) 2 22,4 (2) => an = 0,42 (3) x (1), (3) => = 9 n => x = 9n Vỡ hoỏ trị I kim loại cú thể là 1, 2 hoặc 3. Xột bảng sau: n 1 2 3 x 9 18 27 Trong cỏc số kim loại đó biết, chỉ cú AL cú hoỏ trị III ứng với nguyờn tử lượng 27 là phự hợp kết quả biện luận. Vậy x là kim loại AL Chủ đề 6: Xỏc định cụng thức hoỏ học một chất dựa trờn cỏc tớnh chất vật lý, tớnh chất hoỏ học của chất đú. Đõy là một dạng bài tập khú, đũi hỏi tớnh suy luận cao. Do đú đũi hỏi học sinh phải nắm vững tớnh chất cỏc chất. VD: Cỏc hợp chất của Na khi đốt núng ở nhiệt độ cao cho ngọn lửa màu vàng, của K cho ngọn lửa màu tớm. - Khớ khụng màu, khụng mựi, khụng chỏy là N2 hoặc CO2. - Dựa trờn cỏc tớnh chất vừa nờu, suy ra thành phần nguyờn tố của chất cần tỡm và cụng thức hoỏ học thớch hợp. Bài tập ỏp dụng: Bài tập 6: A là hợp chất vụ cơ khi đốt núng cho ngọn lửa màu vàng, nong núng A ở nhiệt độ cao được chất rắn B, hơi nước và khớ C khụng màu, khụng mựi làm đục nước vụi trong. Biết chất rắn B cũng cho ngọn lửa màu vàng khi đốt núng. Xỏc định cụng thức hoỏ học của A, B và viết cỏc phản ứng. Giải: A và B đều cho ngọn lửa màu vàng khi đốt núng chứng tỏ A, B đều là hợp chất của Na. Khớ C khụng màu, khụng mựi làm đục nước vụi trong nờn là CO2. A nong núng cho H2O và CO2 cho thấy A là muối Hiđro cacbonat cú chứa nhúm HCO3 trong phõn tử. Vậy A là NaHCO3, B là Na2CO33. Cỏc phương trỡnh phản ứng: to NaHCO3 NaCO3 + CO2 + H2O CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O 3. BÀI HỌC RÚT RA TỪ THỰC TẾ. Để giỳp học sinh cú năng lực, cú tri thức giỏo viờn cần trang bị cho học sinh kiến thức cơ bản một cỏch vững vàng. Trong chuyờn đề này cần trang bị cho học sinh nắm vững phương phỏp giải toỏn hoỏ học trong chương trỡnh sỏch giỏo khoa, đồng thời nắm vững cỏc phương phỏp mở rộng. 4. KẾT QUẢ. Từ sự lỳng tỳng của học sinh khi giải toỏn hoỏ học. Sau khi ỏp dụng chuyờn đề này học sinh đó giải thành thạo. Cỏc em tự tin hơn trong học tập. Kết quả: Số học sinh khỏ, giỏi tăng từ 40 % lờn 60%. Số học sinh yếu, kộm giảm từ 15% xuống 5%. Số học sinh trung bỡnh đạt 45% Phần ba KẾT LUẬN Việc nõng cao chất lượng giảng dạy là một yờu cầu cấp thiết ở cỏc trường phổ thụng. Đặc biệt trong giảng dạy mụn Hoỏ học ở trường THCS. Trang bị cho cỏc em những kiến thức cơ bản, đào sõu và rốn luyện năng lực tư duy sỏng tạo cho cỏc em là rất cần thiết. Qua thức tế giảng dạy khi giỏo viờn hướng dẫn học sinh vận dụng tốt phương phỏp này thỡ cỏc em sẽ học tốt hơn. Kết quả cho thấy cỏc em giải bài tập sỏng tạo và tự tin hơn. Từ đú chất lượng tăng lờn rừ rệt. Do trỡnh độ cú hạn người thực hiện chuyờn đề chỉ đề cập tới một phạm vi hẹp, chắc chắn cũn nhiều thiếu sút. Mong cỏc đồng nghiệp gúp ý trao đổi để cựng nõng cao chất lượng giảng dạy. …………, ngày 14 thỏng 4 năm 2008 Người thực hiện Kinh nghiệm: Hướng dẫn học sinh giải toỏn Hoỏ học Chuyờn đề: Xỏc định cụng thức hoỏ học