hỆ thỐng bÀi tẬp phẦn kim loẠi lỚp 12 - trung hỌc phỔ thÔng nhẰm nÂng cao nĂng...
DESCRIPTION
"TUYỂN CHỌN, XÂY DỰNG VÀ DÙNG HỆ THỐNG BÀI TẬP PHẦN KIM LOẠI LỚP 12 - TRUNG HỌC PHỔ THÔNG NHẰM NÂNG CAO NĂNG LỰC TƯ DUY ĐA HƯỚNG CHO HỌC SINH" LINK MEDIAFIRE: https://www.mediafire.com/?znasojozoambuay LINK BOX: https://app.box.com/s/79vqr72w9nlj5q32w5i84zwf4jrpp9qeTRANSCRIPT
i
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC
NGUYỄN THỊ THU HƯƠNG
TUYỂN CHỌN, XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG
BÀI TẬP PHẦN KIM LOẠI LỚP 12 - TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
NHẰM NÂNG CAO NĂNG LỰC TƯ DUY ĐA HƯỚNG
CHO HỌC SINH
LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM HÓA HỌC
HÀ NỘI – 2015
ii
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC
NGUYỄN THỊ THU HƯƠNG
TUYỂN CHỌN, XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG
BÀI TẬP PHẦN KIM LOẠI LỚP 12 – TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
NHẰM NÂNG CAO NĂNG LỰC TƯ DUY ĐA HƯỚNG
CHO HỌC SINH
LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM HÓA HỌC
Chuyên ngành: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC
(BỘ MÔN HÓA HỌC)
Mã số: 60 14 01 11
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Nguyễn Xuân Trường
HÀ NỘI – 2015
iii
LỜI CẢM ƠN
Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn
PGS.TS Nguyễn Xuân Trường đã giao đề tài và tận tình hướng dẫn, tạo
điều kiện cho em hoàn thành luận văn này!
Em xin chân thành cảm ơn các Thầy, Cô trong khoa Sư phạm,
trường ĐHGD – ĐHQGHN đã giúp đỡ em trong thời gian làm luận văn!
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới gia đình tôi, tới các anh chị đồng
nghiệp và bạn bè đã động viên, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian qua!
Hà
Nội, ngày 21 tháng 11 năm 2014
Học viên
Nguyễn Thị Thu Hương
iv
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
BTHH Bài tập hóa học
ĐC Đối chứng
ĐKTC Điều kiện tiêu chuẩn
GV Giáo viên
HS Học sinh
PTHH Phương trình hóa học
THPT Trung học phổ thông
TN Thực nghiệm
TNSP Thực nghiệm sư phạm
TSCĐ Tuyển sinh cao đẳng
TSĐH Tuyển sinh đại học
v
MỤC LỤC
Lời cảm ơn ................................................................................................................. i
Danh mục chữ viết tắt ................................................................................................. ii
Mục lục ...................................................................................................................... iii
Danh mục bảng .......................................................................................................... vi
Danh mục hình .......................................................................................................... iv
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1
Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ........................ 5
1.1. Sơ lược lịch sử vấn đề nghiên cứu ......................................................................... 5
1.2. Một số vấn đề về dạy học ...................................................................................... 5
1.2.1. Đổi mới phương pháp dạy học .......................................................................... 5
1.2.2. Một số xu hướng đổi mới phương pháp dạy học .............................................. 6
1.2.3. Dạy học hướng vào người học ........................................................................... 7
1.2.4. Dạy học bằng hoạt động của người học ............................................................. 7
1.3. Vấn đề phát triển năng lực tư duy ......................................................................... 8
1.3.1. Khái niệm về tư duy, tư duy đa hướng ............................................................... 8
1.3.2. Tầm quan trọng của phát triển tư duy ................................................................. 9
1.3.3. Các đặc điểm của tư duy .................................................................................... 9
1.3.4. Các phẩm chất của tư duy ................................................................................ 10
1.3.5. Các thao tác tư duy và phương pháp logic ........................................................ 10
1.3.6. Những hình thức cơ bản của tư duy .................................................................. 11
1.3.7. Tư duy hóa học ................................................................................................ 12
1.3.8. Hình thành và phát triển tư duy hóa học cho học sinh ...................................... 13
1.4. Bài tập hóa học ................................................................................................... 14
1.4.1. Khái niệm bài tập hóa học ................................................................................ 14
1.4.2. Vai trò, ý nghĩa của bài tập hoá học ................................................................. 15
1.4.3. Phân loại ........................................................................................................ 15
1.4.4. Các phương pháp giải bài tập hóa học .............................................................. 16
1.4.5. Quá trình giải bài tập hóa học........................................................................... 26
1.4.6. Quan hệ giữa bài tập hóa học và phát triển tư duy cho học sinh........................ 27
vi
TIỂU KẾT CHƯƠNG 1 ............................................................................................ 28
Chương 2: TUYỂN CHỌN, XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI
TẬP PHẦN KIM LOẠI LỚP 12 – TRUNG HỌC PHỔ THÔNG NHẰM
NÂNG CAO NĂNG LỰC TƯ DUY ĐA HƯỚNG CHO HỌC SINH ......... 29
2.1. Những kiến thức trọng tâm và hệ thống kỹ năng cơ bản phải đạt được từ phần
Kim loại lớp 12 .......................................................................................................... 29
2.1.1. Đại cương kim loại .......................................................................................... 29
2.1.2. Kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ, nhôm ........................................................ 30
2.1.3. Sắt và một số kim loại quan trọng .................................................................. 31
2.2. Những nguyên tắc khi xây dựng hệ thống bài hóa học có nhiều cách giải để rèn
luyện tư duy ............................................................................................................... 33
2.3. Quy trình thiết kế hệ thống bài tập ...................................................................... 33
2.4. Một số ví dụ về bài tập hóa học nhiều cách giải phần kim loại lớp 12…………..34
2.5. Hệ thống bài tập Hóa học có nhiều cách giải nhằm nâng cao năng lực tư duy đa
hướng cho HS…………………………………………………………………………83
2.6. Một số hình thức sử dụng bài tập nhằm nâng cao năng lực tư duy đa hướng cho
học sinh ..................................................................................................................... 96
2.6.1.Giáo viên hướng dẫn học sinh giải bài toán hóa học theo nhiều cách ............... 96
2.6.2. Học sinh chọn lựa, đề xuất nhiều cách giải cho một bài toán ............................ 97
2.6.3. Học sinh làm việc theo nhóm để tìm ra các cách giải khác nhau ..................... 97
2.6.4. Học sinh làm báo cáo chuyên đề theo nhóm ..................................................... 97
2.6.5. Học sinh tự chọn lựa cách giải nhanh bài toán trong thời gian cho phép ........... 97
2.6.6. Học sinh sưu tầm các bài toán hóa học nhiều cách giải ................................... 97
TIỂU KẾT CHƯƠNG 2 ............................................................................................ 98
Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ................................................................ 99
3.1. Mục đích, nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm .......................................................... 99
3.1.1. Mục đích .......................................................................................................... 99
3.1.2. Nhiệm vụ ......................................................................................................... 99
3.2. Nội dung thực nghiệm sư phạm .......................................................................... 99
3.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm .................................................................... 99
3.3.1. Kế hoạch thực nghiệm sư phạm ..................................................................... 100
vii
3.3.2. Tiến hành thực nghiệm sư phạm .................................................................... 100
3.4. Xử lý số liệu thực nghiệm sư phạm .................................................................. 101
3.4.1. Tính các tham số đặc trưng ............................................................................ 101
3.4.2. Kết quả thực nghiệm sư phạm ........................................................................ 102
3.5. Phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm ............................................................ 107
TIỂU KẾT CHƯƠNG 3 ......................................................................................... 108
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ ........................................................................ 110
Kết luận .................................................................................................................. 110
Khuyến nghị ............................................................................................................ 111
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 112
PHỤ LỤC .............................................................................................................. 114
viii
DANH MỤC BẢNG
Bảng 3.1: Bảng mô tả số liệu thực nghiệm sư phạm ................................................. 102
Bảng 3.2: Bảng tần số và tần suất theo loại .............................................................. 102
Bảng 3.3: Bảng tần số lũy tích ................................................................................. 104
Bảng 3.4: Bảng tần suất lũy tích .............................................................................. 104
Bảng 3.5: Một số đại lượng thống kê 1 .................................................................... 106
Bảng 3.6: Một số đại lượng thống kê 2 .................................................................... 106
ix
DANH MỤC HÌNH
Hình 3.1: Biểu đồ so sánh kết quả kiểm tra (theo từng loại) của HS lớp 12A10 và lớp
12A11 trường THPT Hai Bà Trưng ........................................................................... 103
Hình 3.2: Biểu đồ so sánh kết quả kiểm tra (theo từng loại) của HS lớp 12A1 và 12A2
trường THPT Phùng Khắc Khoan ............................................................................ 103
Hình 3.3: Biểu đồ so sánh kết quả kiểm tra (theo từng loại) lớp 12A5 và 12A6 trường
THPT Phùng Khắc Khoan ....................................................................................... 104
Hình 3.4: Đồ thị đường lũy tích so sánh HS lớp 12A10 và 12A11 trường THPT Hai Bà
Trưng ....................................................................................................................... 105
Hình 3.5: Đồ thị đường lũy tích so sánh HS lớp 12A1 và 12A2 trường THPT Phùng
Khắc Khoan ............................................................................................................. 105
Hình 3.6: Đồ thị đường lũy tích so sánh HS lớp 12A5 và 12A6 trường THPT Phùng
Khắc Khoan ............................................................................................................. 106
1
MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Một trong những mục tiêu dạy học hóa học ở Trung học phổ thông là ngoài việc
truyền thụ kiến thức hóa học phổ thông cơ bản còn cần mở rộng kiến thức, hình
thành cho học sinh phương pháp học tập khoa học, phát huy tính chủ động, sáng tạo,
rèn luyện năng lực nhận thức, tư duy hóa học thông qua các hoạt động học tập đa
dạng, phong phú. Như vậy, ngoài nhiệm vụ đào tạo toàn diện cho thế hệ trẻ, việc dạy
học hóa học còn có chức năng phát hiện, bồi dưỡng, nâng cao tri thức cho những HS
có năng lực, hứng thú trong học tập bộ môn. Nhiệm vụ này được thực hiện bằng nhiều
phương pháp khác nhau. Trong đó bài tập hóa học là một trong những phương tiện
giúp HS rèn luyện được tư duy.
Giải một bài toán hóa học bằng nhiều phương pháp khác nhau là một trong
những nội dung quan trọng trong dạy học hóa học ở trường phổ thông. Phương pháp
giáo dục ở ta hiện nay còn nhiều gò bó và hạn chế tầm suy nghĩ, sáng tạo của HS.
Bản thân các em HS khi đối mặt với một bài toán cũng thường có tâm lý tự hài lòng
sau khi đã giải quyết được bài toán bằng cách nào đó, mà chưa nghĩ đến chuyện tìm
cách giải tối ưu, giải quyết bài toán bằng cách nhanh nhất. Do đó, giải bài toán hóa
học bằng nhiều cách khác nhau là một cách để rèn luyện tư duy nhất là tư duy đa
hướng của mỗi HS, giúp các em có khả năng nhìn nhận vấn đề theo nhiều hướng
khác nhau, sử dụng thành thạo và tận dụng tối đa các kiến thức đã học. Đối với GV,
suy nghĩ về bài toán và giải bài toán bằng nhiều cách là một hướng đi có hiệu quả để
tổng quát hoặc đặc biệt hóa, liên hệ với những bài tập cùng dạng, điều này góp phần
hỗ trợ phát triển các bài tập hay và mới cho HS.
Với HS lớp 12, các em không những cần phải nắm vững kiến thức cơ bản
của chương trình để thi tốt nghiệp mà phải còn có cả những kiến thức nâng cao để
thi vào đại học, cao đẳng và phải được trang bị đầy đủ những kiến thức hóa học nền
tảng làm hành trang vào đời. Việc dạy và học phần Kim loại trong chương trình lớp
12 có ý nghĩa thiết thực đối với HS, do đó việc đề xuất một hệ thống bài tập nhiều
cách giải phần Kim loại của người GV tự soạn và sử dụng nó vào quá trình dạy học
một cách có hiệu quả nhằm phát triển năng lực tư duy đa hướng cho HS là
2
việc làm hết sức cần thiết để hỗ trợ quá trình tổ chức hoạt động dạy học theo xu
hướng đổi mới trong quá trình giáo dục hiện nay.
Xuất phát từ những lí do trên chúng tôi chọn đề tài: :“ Tuyển chọn, xây
dựng và sử dụng hệ thống bài tập phần Kim loại lớp 12 – Trung học phổ thông
nhằm nâng cao năng lực tư duy đa hướng cho học sinh” với mong muốn góp phần
đổi mới phương pháp dạy học nhằm nâng cao chất lượng giáo dục, rèn luyện và phát
triển năng lực tư duy cho HS. Với vốn kiến thức khổng lồ mà HS lĩnh hội được sau
một thời gian các em có thể quên đi và sẽ có lại được khi các em đọc lại từ sách vở,
nhưng tư duy mà các em được hình thành trong quá trình lĩnh hội kiến thức đó thì sẽ ở
bên các em mãi mãi, nó giúp các em có thể lấy lại kiến thức dễ dàng. Do đó, giá trị của
giáo dục không nằm ở chỗ học thuộc lòng thật nhiều kiến thức mà ở chỗ tập luyện tư
duy, có được tư duy tốt sẽ giúp cho các em có năng lực tự học, tự bồi dưỡng cao.
2. Lịch sử nghiên cứu
Việc nghiên cứu về bài tập hóa học từ trước đến nay đã có nhiều công trình của
các tác giả ngoài nước như Apkin G. L., Xereda I. P. nghiên cứu về phương pháp giải
toán hóa học. Ở trong nước có PGS.TS Nguyễn Xuân Trường, PGS.TS Đào Hữu
Vinh, TS Cao Cự Giác, ... và nhiều tác giả khác quan tâm đến nội dung và phương
pháp giải toán hóa học. Xu hướng của lí luận dạy học hiện nay đặc biệt chú trong đến
hoạt động tư duy của HS trong quá trình dạy học, đòi hỏi HS phải làm việc tích cực, tự
lực. Việc giải BTHH bằng nhiều cách khác nhau ngoài cách giải thông thường đã biết
cũng là một biện pháp hữu hiệu nhằm kích thích khả năng tìm tòi, làm việc một cách
tích cực, chủ động sáng tạo của HS.
3. Mục đích nghiên cứu
Thông qua BTHH có nhiều cách giải nhằm phát triển năng lực tư duy đa hướng
và tăng cường khả năng sáng tạo cho HS.
4. Khách thể và đối tượng nghiên cứu
4.1. Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học hóa học ở trường phổ thông.
4.2. Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống BTHH có nhiều cách giải.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
Để đạt được mục đích của đề tài chúng tôi đã xác định các nhiệm vụ chính sau:
1. Nghiên cứu cơ sở lí luận của đề tài.
3
- Lí luận về đổi mới phương pháp dạy học
- Lí luận về tư duy và quá trình tư duy.
- Ý nghĩa, tác dụng của BTHH.
2. Nghiên cứu nội dung chương trình hóa học 12, phần Kim loại và đưa ra một
số ý kiến về việc tuyển chọn, xây dựng và sử dụng hệ thống BTHH có nhiều cách giải
phần Kim loại lớp 12 - THPT.
3. Thực nghiệm sư phạm : Kiểm nghiệm giá trị của hệ thống BTHH có nhiều
cách giải phần kim loại lớp 12 - THPT và hiệu quả của các đề xuất về phương pháp sử
dụng chúng.
6. Phương pháp nghiên cứu
Sử dụng phối hợp các phương pháp sau :
* Nhóm các phương pháp nghiên cứu lí thuyết
- Phương pháp thu thập các nguồn tài liệu lí luận.
- Phương pháp phân tích, tổng hợp các nguồn tài liệu đã thu thập.
* Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn
- Điều tra thực trạng sử dụng bài tập trong dạy học hóa học hiện nay ở trường
THPT.
- Trao đổi với GV có nhiều kinh nghiệm sử dụng bài tập.
- Trao đổi với HS về tác dụng của việc sử dụng BTHH có nhiều cách giải
- Phương pháp TNSP: Đánh giá hiệu quả hệ thống BTHH có nhiều cách giải
phần Kim loại lớp 12 - THPT và phương pháp sử dụng chúng trong việc rèn tư duy đa
hướng cho HS
*Phương pháp thống kê toán học : Xử lí phân tích các kết quả TNSP
7. Giả thuyết khoa học
Nếu có hệ thống BTHH có nhiều cách giải kết hợp với phương pháp dạy học
phù hợp của GV và khả năng tự học, tự tìm tòi của HS sẽ góp phần nâng cao năng lực
tư duy đa hướng, năng lực tư duy sáng tạo của HS.
8. Đóng góp của đề tài
1. Nghiên cứu tuyển chọn, xây dựng và sử dụng BTHH có nhiều cách giải phần
kim loại lớp 12 để rèn tư duy cho HS ở trường THPT một cách có hệ thống.
4
2. Đưa ra một số ý kiến về phương pháp xây dựng và sử dụng hệ thống BTHH
có nhiều cách giải nhằm phát triển năng lực tư duy đa hướng cho HS ở trường THPT.
9. Giới hạn của đề tài
Nội dung kiến thức được giới hạn trong 3 chương: “Đại cương về kim loại”,
“Kim loại kiềm – Kim loại kiềm thổ - Nhôm” và chương “Sắt và một số kim loại quan
trọng” hóa học lớp 12 – ban cơ bản
10. Cấu trúc luận văn
Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn
Chương 2: Tuyển chọn, xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập phần Kim loại lớp 12 –
THPT nhằm nâng cao năng lực tư duy đa hướng cho HS
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm
5
CHƯƠNG I
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.1. Sơ lược lịch sử vấn đề nghiên cứu
Bài tập hóa học là một phần rất quan trọng trong giảng dạy hóa học. Việc
nghiên cứu về bài tập hóa học từ trước đến nay đã có nhiều công trình của các tác giả
ngoài nước như Apkin G. L, Xereda. I. P nghiên cứu về phương pháp giải toán. Ở
trong nước có PGS. TS Nguyễn Xuân Trường, PGS.TS Lê Xuân Trọng, PGS.TS Đào
Hữu Vinh, PGS.TS Cao Cự Giác, Phùng Ngọc Trác và nhiều tác giả khác quan tâm
đến nội dung và phương pháp giải toán, ... Việc nghiên cứu bài toán hóa học có nhiều
cách giải cũng đã có nhiều người nghiên cứu như: PGS.TS Nguyễn Xuân Trường,
PGS.TS Cao Cự Giác, TS Nguyễn Anh Tuấn, Nguyễn Hữu Thọ, Vũ Khắc Ngọc, Lê
Phạm Thành, . . .Tuy nhiên việc tuyển chọn, xây dựng một hệ thống bài tập nhiều cách
giải cho từng chương chưa được phong phú. Trong luận văn này, chúng tôi sẽ khai
thác nhiều về biện pháp sử dụng và xây dựng hệ thống bài toán nhiều cách giải cho
phần Kim loại lớp 12 – THPT nhằm phục vụ tốt hơn cho việc giảng dạy của thầy cô
giáo.
1.2. Một số vấn đề về dạy học [2], [3], [21]
1.2.1. Đổi mới phương pháp dạy học
Định hướng đổi mới PPDH đã được nêu trong các Nghị quyết của Đảng và
Luật giáo dục.
Luật giáo dục, năm 2005 đã chỉ rõ “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát
huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của HS; phù hợp với đặc điểm của từng
lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến
thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho
HS”.
Trong Đề án đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, năm 2013 cũng đã
chỉ rõ nhiệm vụ và giải pháp: “Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy và học
theo hướng khắc phục lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghi nhớ máy móc; phát huy tính
tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng kiến thức, kỹ năng của người học, tập trung
dạy cách học, cách nghĩ và tự học, theo phương châm “giảng ít, học nhiều”. Chuyển
quá trình đào tạo thành quá trình tự đào tạo. Bồi dưỡng khát vọng học tập suốt đời”
6
- Đổi mới phương pháp là một quá trình liên tục phát huy, kế thừa những tinh
hoa của giáo dục truyền thống và tiếp thu có chọn lọc những phương pháp hiện đại
trên thế giới.
- Cần khuyến khích sự phong phú đa dạng của các phương pháp cũng như là sự
phong phú đa dạng của các ý tưởng.
- Trọng tâm của việc đổi mới phương pháp dạy học hiện nay là hướng vào
người học.
- Cái đích cuối cùng của việc đổi mới phương pháp là nâng cao hiệu quả của
quá trình dạy học.
- Học là hiểu, ghi nhớ, liên hệ, áp dụng. Người sinh viên, học sinh giỏi là người
sinh viên, học sinh có tư duy tốt chứ không phải người sinh viên, học sinh chỉ biết
thuộc bài.
- Người giáo viên giỏi không phải là cho sinh viên, học sinh biết nhiều kiến
thức mà là dạy cho sinh viên, học sinh biết cách tư duy, biết cách sử dụng những kiến
thức vào các tình huống mới, vào đời sống thực tế.
- Giáo viên chỉ dạy tốt khi có sự đồng cảm với sinh viên, học sinh.
- Những điều kiện để sinh viên, học sinh học tập có hiệu quả là sức khỏe, vốn
kiến thức, khả năng ghi nhớ, khả năng tư duy sáng tạo, phương pháp học tập, điều kiện
cơ sở vật chất phục vụ cho học tập, có thầy giỏi.
Hiện nay, chúng ta đang thực hiện đổi mới chương trình và SGK phổ thông mà
trọng tâm là đổi mới PPDH. Chỉ có đổi mới căn bản phương pháp dạy và học thì mới
có thể tạo được sự đổi mới thực sự trong giáo dục, mới có thể đào tạo lớp người năng
động, sáng tạo.
1.2.2. Một số xu hướng đổi mới phương pháp dạy học
- Phát huy tính tích cực, tự lực, chủ động, sáng tạo của người học. Chuyển trọng
tâm hoạt động từ giáo viên sang học sinh. Chuyển lối học từ thông báo tái hiện sang
tìm tòi khám phá.
- Cá thể hóa việc dạy học.
- Sử dụng tối ưu các phương tiện dạy học đặc biệt là tin học và công nghệ thông
tin
7
- Tăng cường khả năng vận dụng kiến thức vào đời sống. Chuyển từ lối học
nặng về ghi nhớ kiến thức sang lối học coi trọng việc vận dụng kiến thức.
- Cải tiến việc kiểm tra - đánh giá việc nắm vững kiến thức của HS.
- Phục vụ ngày càng tốt hơn hoạt động tự học và phương châm học suốt đời.
- Gắn dạy học với nghiên cứu khoa học với mức độ ngày càng cao (theo sự phát
triển của học sinh, theo cấp học, bậc học).
1.2.3. Dạy học hướng vào người học
Cách gọi khác: “Dạy học lấy học sinh làm trung tâm”.
“Dạy học hướng tập trung vào học sinh”.
Sau đây là một số nội dung cơ bản của tư tưởng dạy học hướng vào người học :
- Mục đích dạy học vì sự phát triển nhiều mặt của học sinh :
* Coi trọng lợi ích, nhu cầu, hứng thú của người học.
* Phát huy cao nhất các năng lực tiềm ẩn của người học.
* Hình thành cho người học phương pháp học tập khoa học, năng lực sáng
tạo, khả năng thích ứng với môi trường…
- Phát huy tính tích cực, tự lực, chủ động, sáng tạo của người học.
- GV không chỉ truyền đạt kiến thức mà còn tổ chức ra những tình huống học
tập kích thích trí tò mò, tư duy độc lập, sáng tạo của HS, hướng dẫn HS học tập.
- Người học được tham gia vào quá trình tự đánh giá và đánh giá lẫn nhau.
1.2.4. Dạy học bằng hoạt động của người học
Nội dung cơ bản của xu hướng đổi mới phương pháp này là tạo mọi điều kiện
cho học sinh hoạt động càng nhiều càng tốt. Theo lối dạy học cũ, hoạt động của thầy
chiếm phần lớn thời gian trên lớp. Trò chủ yếu ngồi nghe một cách thụ động, rất ít khi
tham gia vào hoạt động chung của lớp. Trò ít được phát biểu, càng rất ít khi được thắc
mắc, hỏi thầy những điều không hiểu hay chưa được rõ. Dạy như thế kết quả học tập
bị hạn chế rất nhiều. Người ta đã tìm cách làm giảm thời gian hoạt động của thầy và
tăng thời gian hoạt động của trò trong một tiết học. Với cách tiếp cận đó, thực chất của
dạy học bằng hoạt động của người học là chuyển từ lối dạy cũ (thầy nặng về truyền
đạt, trò tiếp thu một cách thụ động) sang lối dạy mới, trong đó vai trò chủ yếu của thầy
là tổ chức, hướng dẫn hoạt động, trò chủ động tìm kiếm, phát hiện ra kiến thức.
1.2.4.1. Ý nghĩa, tác dụng của dạy học bằng hoạt động của người học
8
- Dạy học bằng hoạt động của người học là một nội dung của dạy học hướng
vào người học. HS chỉ có thể phát triển tốt các năng lực tư duy, khả năng giải quyết
vấn đề, thích ứng với cuộc sống… nếu như họ có cơ hội hoạt động.
- Dạy học bằng hoạt động của người học là một trong những con đường dẫn đến
thành công của người GV.
- Dạy học bằng hoạt động của người học làm tăng hiệu quả dạy học.
- Dạy học bằng hoạt động của người học có ý nghĩa đặt biệt quan trọng khi rèn
luyện các kỹ năng dạy học cho sinh viên sư phạm vì kỹ năng chỉ có thể được hình
thành qua hoạt động.
1.2.4.2. Những biện pháp để tăng cường hoạt động của người học
- Thầy gợi mở, nêu vấn đề cho trò suy nghĩ.
- Sử dụng câu hỏi dưới nhiều dạng khác nhau từ thấp đến cao.
- Thầy yêu cầu trò nêu câu hỏi về các vấn đề mà bản thân thấy không hiểu hay
chưa rõ.
- Ra bài tập hay yêu cầu học sinh hoàn thành một nhiệm vụ học tập.
- Giáo viên hướng dẫn học sinh làm việc với sách giáo khoa.
- Tổ chức cho học sinh làm một vài thí nghiệm nhỏ.
- Thảo luận nhóm.
- Thuyết trình theo chủ đề.
- Tổ chức cho HS nhận xét, góp ý, tham gia vào quá trình đánh giá lẫn nhau.
- Xây dựng các câu lạc bộ hóa học.
1.3. Vấn đề phát triển năng lực tư duy [9], [24], [26]
1.3.1. Khái niệm về tư duy, tư duy đa hướng
Theo M.N. Sacđacôp: "Tư duy là sự nhận thức khái quát gián tiếp các sự vật và
hiện tượng của hiện thực trong những dấu hiệu, những thuộc tính chung và bản chất
của chúng. Tư duy cũng là sự nhận thức sáng tạo những sự vật, hiện tượng mới, riêng
rẽ của hiện thực trên cơ sở những kiến thức khái quát hóa đã thu nhận được.
Theo lí thuyết thông tin thì "Tư duy là hành động trí tuệ nhằm thu thập và sử lí
thông tin về thế giới quanh ta và thế giới trong ta. Chúng ta tư duy để hiểu, làm chủ tự
nhiên, xã hội và chính mình".
9
Về tư duy đa hướng thì trong luận văn của nhiều tác giả cũng đã nhắc tới, nhưng
khái niệm tư duy đa hướng thì rất ít tác giả đưa ra. Trong luận văn thạc sĩ “Tuyển
chọn, xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập có nhiều cách giải để phát triển tư duy cho
học sinh trong dạy học hóa học ở trường THPT” của tác giả Nguyễn Thị Long - trường
Đại học Vinh, tác giả đã đưa ra khái niệm về tư duy đa hướng như sau: “Tư duy đa
hướng là tư duy phân tích, tổng hợp các thuộc tính của sự vật, hiện tượng theo nhiều
hướng khác nhau nhằm tìm ra bản chất, các mối quan hệ bên trong của sự vật, hiện
tượng mà trước đó ta chưa biết.” [9, tr.15]
Giải một bài toán hóa học bằng nhiều cách là một trong những nội dung quan
trọng trong giảng dạy hóa học ở trường phổ thông nhằm kích thích khả năng tư duy và
sáng tạo cho học sinh, giúp học sinh có khả năng nhìn nhận vấn đề theo nhiều hướng
khác nhau, sử dụng thành thạo và tận dụng tối đa các kiến thức đã học. Đối với giáo
viên, suy nghĩ về bài toán và giải quyết nó bằng nhiều cách còn là một hướng đi có
hiệu quả để khái quát hóa và đặc biệt hóa, liên hệ với các bài toán cùng dạng, góp phần
hỗ trợ phát triển các bài tập hay và mới cho học sinh.
1.3.2. Tầm quan trọng của phát triển tư duy
Lí luận dạy học hiện đại đặc biệt chú ý đến sự phát triển tư duy cho HS thông
qua việc điều khiển tối ưu quá trình dạy học, còn các thao tác tư duy cơ bản là công cụ
của nhận thức, đáng tiếc rằng điều này cho đến nay vẫn chưa được thực hiện rộng rãi
và hiệu quả. Vẫn biết rằng sự tích luỹ kiến thức trong quá trình dạy học đóng vai trò
không nhỏ, song không phải quyết định hoàn toàn. Con người có thể quên đi nhiều sự
việc cụ thể mà dựa vào đó những nét tính cách của anh ta được hoàn thiện. Nhưng nếu
những tính cách này đạt đến mức cao thì con người có thể giải quyết được mọi vấn đề
phức tạp nhất, điều đó có nghĩa là anh ta đã đạt đến một trình độ tư duy cao
1.3.3. Các đặc điểm của tư duy
- Quá trình tư duy nhất thiết phải sử dụng ngôn ngữ là phương tiện: Giữa tư duy
và ngôn ngữ có mối quan hệ không thể chia cắt, tư duy và ngôn ngữ phát triển trong sự
thống nhất với nhau. Tư duy dựa vào ngôn ngữ nói chung và khái niệm nói riêng. Mỗi
khái niệm lại được biểu thị bằng một hay một tập hợp từ. Vì vậy, tư duy là sự phản ánh
nhờ vào ngôn ngữ. Các khái niệm là những yếu tố của tư duy. Sự kết hợp các khái
10
niệm theo những phương thức khác nhau, cho phép con người đi từ ý nghĩ này sang ý
nghĩ khác.
+ Tư duy phản ánh khái quát
+ Tư duy phản ánh gián tiếp
+ Tư duy không tách rời quá trình nhận thức cảm tính
1.3.4. Các phẩm chất của tư duy
* Khả năng định hướng: Ý thức nhanh chóng và chính xác đối tượng cần lĩnh
hội, mục đích phải đạt được và những con đường tối ưu đạt được mục đích đó.
* Bề rộng: Có khả năng vận dụng nghiên cứu các đối tượng khác.
* Độ sâu: Nắm vững ngày càng sâu sắc hơn bản chất của sự vật, hiện tượng.
* Tính linh hoạt: Nhạy bén trong việc vận dụng những tri thức và cách thức hành
động vào những tình huống khác nhau một cách sáng tạo.
* Tính mềm dẻo: Thể hiện ở hoạt động tư duy được tiến hành theo các hướng
xuôi ngược chiều.
* Tính độc lập: Thể hiện ở chỗ tự mình phát hiện ra vấn đề, đề xuất cách giải
quyết và tự giải quyết được vấn đề.
* Tính khái quát: Khi giải quyết một loại vấn đề nào đó sẽ đưa ra được mô hình
khái quát, trên cơ sở đó có thể vận dụng để giải quyết các vấn đề tương tự, cùng loại.
1.3.5. Các thao tác tư duy và phương pháp logic
Việc hình thành và vận dụng các khái niệm, cũng như việc thiết lập các mối quan
hệ giữa chúng được thực hiện trong quá trình sử dụng các thao tác tư duy như: phân
tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa, trừu tượng hóa, cụ thể hóa kết hợp với các
phương pháp hình thành phán đoán mới là quy nạp, diễn dịch, suy diễn và loại suy.
- Phân tích: Là hoạt động tư duy tách các yếu tố bộ phận của sự vật, hiện tượng
nhằm mục đích nghiên cứu chúng một cách đầy đủ, trọn vẹn theo hướng nhất định.
- Tổng hợp: Là hoạt động tư duy kết hợp các bộ phận, yếu tố đã được phân tích
để nhận thức, để nắm được cái toàn bộ của sự vật, hiện tượng
- So sánh: Là thiết lập sự giống nhau và khác nhau giữa các sự vật, hiện tượng
và giữa những khái niệm phản ánh chúng.
Ở đây, có hai cách phát triển tư duy so sánh:
+ So sánh liên tiếp (tuần tự):
11
+ So sánh đối chiếu:
Tóm lại, trong giảng dạy hóa học so sánh là phương pháp tư duy rất hiệu nghiệm
nhất là khi hình thành khái niệm.
- Cụ thể hóa
Cụ thể: Là sự vật hiện tượng trọn vẹn, đầy đủ các tính chất, các mối quan hệ giữa
các thuộc tính với nhau và với môi trường xung quanh.
Cụ thể hóa: Là hoạt động tư duy tái sản sinh ra hiện tượng và đối tượng với các
thuộc tính bản chất của nó.
Vận dụng định luật tuần hoàn có các chu kỳ khác nhau cho thấy sự biến thiên
tuần hoàn không có nghĩa sao y nguyên tính chất của chu kì trước mà luôn có sự phát
triển một cách có cơ sở.
- Trừu tượng hóa
Trừu tượng: Là một bộ phận của toàn bộ, tách ra khỏi toàn bộ, nó cô lập ra khỏi
các mối quan hệ của các bộ phận, mà nó chỉ giữ lại các thuộc tính cơ bản và tước bỏ
những thuộc tính không cơ bản. Cụ thể có tri giác trực tiếp được. Trừu tượng không tri
giác trực tiếp được. Trong nhận thức có quy luật phát triển là từ cụ thể trừu tượng.
Trừu tượng hóa là sự phản ánh bản chất cô lập các dấu hiệu, thuộc tính bản chất. Tìm
hiểu cấu tạo nguyên tử và sự chuyển động của electron trong nguyên tử làm tiền đề để
thông hiểu sự hình thành các liên kết hóa học … liên kết , , hiđro, những yếu tố
ảnh hưởng trực tiếp đến tính chất lí hóa của các chất.
- Khái quát hóa
Là bước cần thiết của trừu tượng hóa. Mỗi vật thể (chất, phản ứng …) với đầy đủ
các dấu hiệu bản chất và không bản chất, dấu hiệu chung, riêng. Xác định thuộc tính
bản chất và chung của mọi loại đối tượng, từ đó hình thành lên một khí niệm. Đó là
khái quát hóa.
1.3.6. Những hình thức cơ bản của tư duy
- Khái niệm: Là một tư tưởng phản ánh những dấu hiệu bản chất riêng biệt của sự
vật hiện tượng.
- Phán đoán: Là sự tìm hiểu tri thức về mối quan hệ giữa các khái niệm, sự phối
hợp giữa các khái niệm, thực hiện theo một nguyên tắc, quy luật bên trong.
12
- Suy lý: Hình thức suy nghĩ liên hệ các phán đoán với nhau để tạo thành phán
đoán mới gọi là suy lý. Suy lý được cấu tạo bởi hai bộ phận:
+ Các phán đoán có trước gọi là tiên đề.
+ Các phán đoán có sau gọi là kết luận (dựa vào tính chất của tiên đề để kết
luận).
Suy lý chia làm ba loại: Loại suy, suy lý quy nạp và suy lý diễn dịch.
1.3.7. Tư duy hóa học
Hóa học - bộ môn khoa học lý thuyết và thực nghiệm có lập luận, trên cơ sở
những kỹ năng quan sát các hiện tượng hóa học, phân tích các yếu tố cấu thành và ảnh
hưởng, thiết lập những sự phụ thuộc xác định để tìm ra những mối liên hệ giữa các mặt
định tính và định lượng, quan hệ nhân quả của các hiện tượng và quá trình hóa học,
xây dựng nên các nguyên lý, quy luật, định luật, rồi trở lại vận dụng để nghiên cứu
những vấn đề của thực tiễn.
Với tư duy toán thì 1 + 2 = 3
A + B = C + D A – C = B - D
Nhưng với tư duy hóa học thì A + B không phải là phép cộng thuần túy của toán
học, mà là xảy ra sự biến đổi nội tại của các chất để tạo thành chất mới, theo những
nguyên lý, quy luật, những mối quan hệ định tính và định lượng của hóa học.
Với hoá học thì có thể là :
A + B C + D
A + B E
A + B G + H + K
Cơ sở của tư duy hoá học là sự liên hệ quá trình phản ứng với sự tương tác giữa
các tiểu phân của thế giới vi mô, mối liên hệ giữa đặc điểm cấu tạo chất với tính chất
của chất, các qui luật biến đổi giữa các loại chất và mối liên hệ giữa chúng
Đặc điểm của quá trình tư duy hóa học là sự phối hợp chặt chẽ, thống nhất giữa
những hiện tượng cụ thể quan sát được với những hiện tượng cụ thể không quan sát
được, ngay cả khi dùng kính hiển vi điện tử, mà chỉ dùng kí hiệu, công thức để biểu
diễn mối liên hệ bản chất của các hiện tượng nghiên cứu.
Vậy bồi dưỡng phương pháp và năng lực tư duy hóa học là bồi dưỡng cho học
sinh biết vận dụng thành thạo các thao tác tư duy và phương pháp lôgic, dựa vào
13
những dấu hiệu quan sát được mà phán đoán về tính chất và sự biến đổi nội tại của
chất, của quá trình.
Như vậy cũng giống như tư duy khoa học tự nhiên, toán học và vật lý, tư duy hóa
học cũng sử dụng các thao tác tư duy vào quá trình nhận thức thực tiễn và tuân theo
quy luật chung của quá trình nhận thức.
Quá trình tư duy hoá học được bắt đầu từ sự quan sát các hiện tượng hoá học,
phân tích các yếu tố của quá trình biến đổi để tìm ra các mối liên hệ về mặt định tính,
định lượng, quan hệ nhân quả của các hiện tượng và quá trình hoá học để xây dựng
nên các cơ sở lí thuyết, quy luật, định luật mô tả bằng ngôn ngữ hoá học rồi trở lại
nghiên cứu những vấn đề của thực tiễn.
1.3.8. Hình thành và phát triển tư duy hóa học cho học sinh
Việc phát triển tư duy hoá học cho học sinh trước hết là giúp học sinh nắm
vững kiến thức hoá học cơ bản, biết vận dụng kiến thức vào việc giải bài tập và thực
hành. Qua đó mà kiến thức học sinh thu nhận được trở nên vững chắc và sinh động
hơn. Học sinh chỉ thực sự lĩnh hội được tri thức khi tư duy của họ phát triển và nhờ sự
hướng dẫn của giáo viên mà học sinh biết phân tích, tổng hợp, khái quát tài liệu có nội
dung, sự kiện cụ thể và rút ra những kết luận cần thiết.
Tư duy càng phát triển thì có nhiều khả năng lĩnh hội tri thức một cách nhanh
nhạy, sâu sắc và khả năng vận dụng tri thức càng linh hoạt và có hiệu quả. Như vậy sự
phát triển tư duy của học sinh được diễn ra trong quá trình tiếp thu và vận dụng tri
thức, khi tư duy phát triển sẽ tạo ra một kỹ năng và thói quen làm việc có suy nghĩ có
phương pháp, chuẩn bị tiềm lực lâu dài cho học sinh hoạt động sáng tạo sau này. Do
đó, trong hoạt động giáo dục cần phải tập luyện cho học sinh hoạt động tư duy sáng
tạo qua các khâu của quá trình dạy học. Từ hoạt động dạy học trên lớp , thông qua hệ
thống câu hỏi, bài tập mà giáo viên điều khiển hoạt động nhận thức của học sinh để
giải quyết các vấn đề học tập được đưa ra. Học sinh tham gia vào hoạt động này một
cách tích cực sẽ nắm được cả kiến thức và phương pháp nhận thức, đồng thời các thao
tác tư duy cũng được rèn luyện.
Trực quan
sinh động
Tư duy
trừu tượng
Thực tiễn
14
Trong học tập hoá học, hoạt động giải bài tập hoá học là một trong các hoạt
động chủ yếu để phát triển tư duy. Vì vậy giáo viên cần phải tạo điều kiện để học sinh
tham gia thường xuyên, tích cực vào hoạt động này. Qua đó mà năng lực trí tuệ được
phát triển, học sinh sẽ có được những sản phẩm tư duy mới. Có thể đánh giá tư duy
phát triển bằng các dấu hiệu sau đây:
- Có khả năng vận dụng các tri thức và kỹ năng vào tình huống mới.
- Tái hiện nhanh chóng kiến thức, các mối quan hệ cần thiết để giải một bài toán
nào đó. Thiết lập nhanh chóng các mối quan hệ bản chất giữa các sự vật và hiện tượng.
- Có khả năng phát hiện cái chung của các hiện tượng khác nhau, sự khác nhau
giữa các hiện tượng tương tự.
- Có năng lực áp dụng kiến thức vào thực tế
Như vậy hoạt động giải bài tập hoá học rèn luyện cho HS năng lực phát hiện
vấn đề mới, tìm ra hướng đi mới. Thông qua hoạt động giải bài tập hoá học mà các
thao tác tư duy như: phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hoá… thường xuyên được
rèn luyện. Năng lực quan sát, trí nhớ, óc tưởng tượng, năng lực độc lập suy nghĩ của
HS không ngừng được nâng cao. HS biết đánh giá, nhận xét đúng và cuối cùng tư duy
được rèn luyện, phát triển thường xuyên. Để thực hiện được nhiệm vụ phát triển năng
lực nhận thức, năng lực tư duy qua hoạt động giải bài tập hoá học GV cần ý thức được
đây chính là phương tiện hiệu nghiệm để rèn luyện, phát triển tư duy cho HS. Vì vậy
cần chọn lọc các bài tập tiêu biểu và thông qua quá trình giải để hướng dẫn HS tư duy,
sử dụng các thao tác tư duy trong việc vận dụng kiến thức hoá học vào việc giải quyết
các yêu cầu của bài toán. Hơn nữa việc giải bài tập phải được tiến hành thường xuyên,
liên tục để tư duy trở nên nhạy bén.
1.4. Bài tập hóa học [1], [9], [13]
1.4.1. Khái niệm bài tập hóa học
“Bài tập là một nhiệm vụ mà người giải cần phải thực hiện. Trong đó có dữ
kiện và yêu cầu cần tìm”
BTHH là một vấn đề mà trong trường hợp tổng quát được giải quyết nhờ những
suy luận logic, những phép toán và những thí nghiệm trên cơ sở các khái niệm, định
luật, học thuyết và phương pháp hóa học. Một BTHH có thể là một câu hỏi, một yêu
cầu trả lời, một lời giải thích về một khái niệm, một định luật, một đơn vị kiến thức,
15
một hiện tượng hay một thí nghiệm hóa học nào đó. BTHH cũng có thể là một bài toán
định lượng về hóa học.
1.4.2. Vai trò, ý nghĩa của bài tập hoá học
Qua tham khảo một số tài liệu, chúng tôi tóm tắt một số tác dụng của bài tập
như sau:
- Bài tập có tác dụng phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh
- Bài tập giúp học sinh hiểu rõ và khắc sâu kiến thức.
- Cung cấp thêm kiến thức mới, mở rộng hiểu biết của học sinh về các vấn đề
thực tiễn cuộc sống và sản xuất hóa học
- Rèn luyện một số kĩ năng, kĩ xảo cho học sinh như:
+ Sử dụng ngôn ngữ hóa học
+ Lập công thức, cân bằng phương trình hóa học
+ Tính theo công thức và phương trình
+ Các tính toán đại số
+ Kĩ năng giải từng loại bài tập khác nhau
- Phát triển một số tư duy cho học sinh
- Giúp GV đánh giá được kiến thức và kĩ năng của HS, HS cũng tự kiểm tra biết
được những lỗ hổng kiến thức để kịp thời bổ sung
- Rèn cho HS tính kiên trì, chịu khó, cẩn thận, chính xác khoa học, say mê khoa
học, …
Sử dụng bài tập hóa học đúng mục đích, đúng đối tượng sẽ phát triển năng lực
nhận thức, rèn trí thông minh cho HS. Một số bài tập có tình huống đặc biệt, ngoài
cách giải thông thường còn có cách giải độc đáo nếu HS có tầm nhìn sắc sảo. Thông
thường GV nên yêu cầu HS giải bằng nhiều cách, có thể tìm cách giải ngắn nhất, hay
nhất đó là cách rèn luyện trí thông minh cho HS. Khi giải bài toán bằng nhiều cách
dưới góc độ khác nhau, phân tích thấu đáo thì khả năng tư duy của HS tăng lên gấp
nhiều lần so với việc giải nhiều bài toán bằng một cách mà không phân tích sâu sắc.
1.4.3. Phân loại
Hiện nay có nhiều cách phân loại bài tập hoá học dựa trên cơ sở khác nhau:
* Dựa vào mức độ kiến thức: cơ bản, nâng cao
* Dựa vào tính chất bài tập: định tính, định lượng
16
* Dựa vào hình thái hoạt động của học sinh: lý thuyết, thực nghiệm
* Dựa vào mục đích dạy học: ôn tập, luyện tập, kiểm tra
* Dựa vào cách tiến hành trả lời: trắc nghiệm khách quan, tự luận
* Dựa vào kỹ năng, phương pháp giải bài tập: lập công thức, hỗn hợp, tổng hợp chất,
xác định cấu trúc…
* Dựa vào loại kiến thức trong chương trình: dung dịch, điện hoá, động học, nhiệt hoá
học, phản ứng oxi hoá - khử...
* Dựa vào đặc điểm bài tập:
- Bài tập định tính: giải thích hiện tượng, nhận biết, điều chế, tách hỗn hợp...
- Bài tập định lượng: có lượng dư, giải bằng trị số trung bình, giải bằng đồ thị...
Giữa các cách phân loại không có ranh giới rõ rệt, sự phân loại thường để
nhằm phục vụ cho những mục đích nhất định
1.4.4. Các phương pháp giải bài tập hóa học
1.4.4.1. Phương pháp bảo toàn số mol electron
Nội dung: “Trong phản ứng oxi hóa – khử, số mol electron mà chất khử cho bằng số
mol electron mà chất oxi hóa nhận”.
Phạm vi áp dụng: Phương pháp bảo toàn eletctron cho phép giải rất nhanh nhiều bài
toán trong đó có nhiều chất oxi hóa và chất khử tham gia vì theo phương pháp này
không cần viết các PTPU và dĩ nhiên không cần cân bằng các ptpư.
Các bước giải:
- Xác định chất khử và chất oxi hóa ở giai đoạn đầu và giai đoạn cuối (bỏ qua
các giai đoạn trung gian).
- Viết các quá trình khử và quá trình oxi hóa (có thể theo phương pháp electron
hoặc ion – electron).
- Áp dụng định luật bảo toàn electron.
Chú ý: Điều quan trọng nhất là nhận định đúng trạng thái đầu và trạng thái cuối cùng
của các chất oxi hóa và chất khử, không cần tới các phương trình hóa học cũng như
các sản phẩm trung gian.
1.4.4.2. Phương pháp bảo toàn khối lượng
Nội dung: “Tổng khối lượng các chất tham gia phản ứng bằng tổng khối lượng các sản
phẩm”
17
Xét phản ứng: A + B C + D
Luôn có: DCBA mmmm
Đánh giá phương pháp bảo toàn khối lượng
- Phương pháp bảo toàn khối lượng cho phép giải nhanh được nhiều bài khi biết
quan hệ về khối lượng của các chất trước và sau phản ứng.
- Đặc biệt, khi chưa rõ phản ứng xảy ra là hoàn toàn hay không hoàn toàn thì
việc sử dụng phương pháp này càng đơn giản hóa bài toán.
- Phương pháp bảo toàn khối lượng thường được sử dụng trong các bài toán
hỗn hợp nhiều chất.
Các bước giải:
- Lập sơ đồ biến đổi các chất trước và sau quá trình phản ứng.
- Từ giả thiết của bài toán tìm m trước và m sau (không cần biết là phản ứng
hoàn toàn hay không hoàn toàn).
- Vận dụng phương pháp bảo toàn khối lượng để lập phương trình toán học, kết
hợp với các dữ kiện khác để lập được hệ phương trình.
- Giải hệ phương trình.
Chú ý: Điều quan trọng nhất khi áp dụng phương pháp này là phải xác định đúng khối
lượng chất tham gia phản ứng và tạo thành (lưu ý đến các chất kết tủa, bay hơi và khối
lượng dung dịch).
1.4.4.3. Phương pháp bảo toàn nguyên tố
Nội dung: Căn cứ vào định luật bảo toàn nguyên tố: “Trong các phản ứng hóa học
thông thường, các nguyên tố luôn được bảo toàn”.
Như vậy: “Tổng số mol nguyên tử của một nguyên tố X bất kì trước và sau
phản ứng luôn bằng nhau”.
Các bước giải
- Viết sơ đồ (ptpư) các biến đổi
- Rút ra mối liên hệ về số mol của các nguyên tố cần xác định theo yêu cầu của
đề bài trên cơ sở định luật bảo toàn nguyên tố.
Chú ý:
18
- Điểm mấu chốt của phương pháp là phải xác định được đúng các hợp phần có
chứa nguyên tố X ở trước và sau phản ứng. Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố với
X để rút ra mối liên hệ giữa các hợp phần.
- Hạn chế viết ptpư mà thay vào đó nên viết sơ đồ phản ứng biểu diễn các biến
đổi cơ bản của các nguyên tố quan tâm.
1.4.4.4. Phương pháp tăng giảm khối lượng
Nội dung: “Dựa vào sự tăng giảm khối lượng khi chuyển từ chất này sang chất khác để
xác định khối lượng một hỗn hợp hay một chất”
Đánh giá phương pháp tăng giảm khối lượng
- Phương pháp tăng giảm khối lượng cho phép giải nhanh được nhiều bài toán
khi biết quan hệ về khối lượng và tỉ lệ mol của các chất trước và sau phản ứng.
- Đặc biệt, khi chưa biết rõ phản ứng xảy ra hoàn toàn hay không hoàn toàn thì
việc sử dụng phương pháp này càng giúp đơn giản hóa bài toán.
- Các bài toán giải theo phương pháp tăng giảm khối lượng đều có thể giải được
theo phương pháp bảo toàn khối lượng. Vì vậy có thể nói phương pháp tăng giảm khối
lượng và bảo toàn khối lượng là anh em sinh đôi. Tuy nhiên tùy từng bài tập mà sử
dụng phương pháp nào sẽ hiệu quả hơn.
- Phương pháp tăng giảm khối lượng thường được sử dụng trong các bài toán
hỗn hợp nhiều chất.
Các bước giải:
- Xác định mối quan hệ tỷ lệ mol giữa chất cần tìm và chất đã biết.
- Lập sơ đồ chuyển hóa của 2 chất này.
- Xem xét sự tăng hoặc giảm của M và m theo phản ứng và theo dữ kiện đề
bài.
- Lập phương trình toán học để giải.
1.4.4.5. Phương pháp bảo toàn điện tích
Nội dung:
- Trong dd luôn trung hòa về điện nên một dd tồn tại đồng thời các các cation
và anion thì tổng số điện tích dương bằng tổng số điện tích âm hay tổng số mol điện
tích dương bằng tổng số mol điện tích âm.
19
- Ví dụ: Dung dịch X có chứa a mol Na+, b mol Mg2+, c mol HCO3-, d mol
SO42- thì:
a.1 + b.2 = c.1 + d.2
Phạm vi áp dụng
Định luật bảo toàn điện tích thường áp dụng cho các bài toán về chất điện li để:
- Tìm số mol, nồng độ các ion hoặc pH của dd.
- Xét xem sự tồn tại hay không tồn tại của một dd.
Các bước giải
- Xác định tổng số mol điện tích dương và tổng số mol điện tích âm.
- Áp đụng định luật bảo toàn điện tích.
- Xét các tương tác có thể xảy ra trong dd (nếu tạo được kết tủa, chất khí, chất
điện li yếu).
- Đối với quá trình oxi hóa – khử phải nhận định đúng sự tồn tại của ion sau
phản ứng.
1.4.4.6. Phương pháp trung bình
Nội dung:
Đối với một hỗn hợp bất kì ta luôn có thể biểu diễn chúng qua một đại lượng
tương đương, thay thế cho cả hỗn hợp, là đại lượng trung bình (như khối lượng mol
trung bình, số nguyên tử trung bình, số nhóm chức trung bình….), được biểu diễn qua
biểu thức:
n
ii
n
iii
n
nX
X 1
.
Trong đó:
Xi là đại lượng đang xét của chất thứ i trong hỗn hợp
ni là số mol của chất thứ i trong hỗn hợp
Ví dụ: Công thức khối lượng mol phân tử trung bình hỗn hợp ( )
là khối lượng trung bình của một mol hỗn hợp.
không phải hằng số mà có giá trị phụ thuộc vào thành phần về lượng các
chất trong hỗn hợp:
20
1 1 2 2 3 3hh
1 2 3
n M + n M + n MKhogã lö ôïng hoãn hôïpM
Toång sog mol n + n + n
Nếu hỗn hợp là chất khí thì có thể tính theo công thức:
1 1 2 2 3 3hh
1 2 3
V M + V M + V MM
V + V + V
luôn nằm trong khoảng khối lượng mol phân tử của các chất thành phần
nhỏ nhất và lớn nhất:
Mmin < < Mmax
Biểu thức tính nguyên tử Cacbon trung bình:
2
a(mol) b(mol)
CO
A
an + bm n n m n
a + b
nn
n
Trong đó nA là số mol hỗn hợp chất hữu cơ.
Một hỗn hợp gồm nhiều chất cùng tác dụng với một chất khác thì có thể thay
thế hỗn hợp đó bằng một công thức trung bình với các điều kiện:
- Các phản ứng xảy ra phải xảy ra cùng loại và cùng hiệu suất.
- Số mol, thể tích hay khối lượng của chất trung bình phải bằng số mol, thể tích
hay khối lượng của hỗn hợp.
- Các kết quả phản ứng của chất trung bình phải y hệt như kết quả phản ứng của
toàn bộ hỗn hợp.
Công thức của chung cho toàn bộ hỗn hợp là công thức trung bình.
Đánh giá
- Phương pháp trung bình là một trong những phương pháp thuận tiện nhất cho
phép giải nhanh chóng và đơn giản nhiều bài toán hóa học phức tạp.
- Phương pháp này được áp dụng trong việc giải nhiều bài toán khác nhau kể cả
vô cơ và hữu cơ, đặc biệt là chuyển bài toán hỗn hợp thành bài toán đơn giản.
- Phương pháp trung bình còn giúp giải nhanh nhiều bài toán mà thoạt nhìn có
vẻ là thiếu dữ kiện hoặc những bài toán cần biện luận để xác định chất trong hỗn hợp.
Các bước giải:
- Xác định trị số trung bình giúp giải quyết yêu cầu của bài toán.
21
- Chuyển hỗn hợp về dạng công thức chung mn
BA
- Xác định trị số n , m … theo dữ kiện đã cho từ đó đưa ra kết luận cần thiết.
Chú ý
- Theo tính chất toán học ta luôn có: min(Xi) < X <max(Xi)
- Nếu các chất trong hỗn hợp có số mol bằng nhau thì trị trung bình đúng bằng
trung bình cộng và ngược lại.
- Nếu biết tỉ lệ mol các chất thì nên chọn số mol của chất có số mol ít nhất là 1,
rồi suy ra số mol các chất còn lại, từ đó tính X .
1.4.4.7. Phương pháp đường chéo
Nội dung: Khi trộn lẫn hai dung dịch
Khối lượng Thể tích Nồng độ (C% hoặc CM)
Dung dịch 1 m1 V1 C1
Dung dịch 2 m2 V2 C2
Dung dịch cần pha m = m1 + m2 V = V1 + V2 C
Sơ đồ đường chéo và công thức tương ứng với mỗi trường hợp:
- Đối với nồng độ % về khối lượng:
CC
CC
m
m
2
1
2
1
- Đối với nồng độ mol:
CC
CC
V
V
2
1
2
1
Đánh giá phương pháp đường chéo
- Đây là phương pháp có nhiều ưu điểm, giúp tăng tốc tính toán và là một công
cụ đắc lực cho phương pháp trung bình.
- Phương pháp đường chéo có thể các dụng tốt cho nhiều trường hợp, nhiều
dạng bài tập, đặc biệt là dạng bài tập “pha chế dung dịch” và tính thành phần hỗn hợp.
m1 C1 |C2 - C |
m2 C2 |C1 – C|
C
V1 C1 |C2 - C |
V2 C2 |C1 - C |
C
22
- Thường sử dụng kết hợp giữa đường chéo với phương pháp trung bình và
phương pháp bảo toàn nguyên tố. Với hỗn hợp phức tạp có thể sử dụng kết hợp nhiều
đường chéo.
- Nhược điểm của phương pháp này là không áp dụng được cho những bài toán
trong đó có xảy ra phản ứng giữa các chất tan với nhau (trừ phản ứng với nước).
Phương pháp này không áp dụng được với trường hợp tính toán pH.
Các bước giải:
- Xác định trị số cần tìm từ đề bài
- Chuyển các số liệu sang dạng đại lượng % khối lượng
- Xây dựng đường chéo để tìm kết quả của bài toán.
1.4.4.8. Phương pháp quy đổi
Nguyên tắc: Quy đổi là một phương pháp biến đổi toán học nhằm đưa bài toán ban đầu
là một hỗn hợp phức tạp về dạng đơn giản hơn, qua đó làm cho các phép tính trở nên
dễ dàng thuận tiện. Dù tiến hành qui đổi theo hướng nào thì cũng phải tuân thủ 2
nguyên tắc:
- Bảo toàn nguyên tố: Tức là tổng số mol mỗi nguyên tố ở hỗn hợp đầu và hỗn
hợp mới phải như nhau.
- Bảo toàn số oxi hóa: Tức là tổng số mol mỗi nguyên tố ở 2 hỗn hợp phải như
nhau.
Các hướng quy đổi
- Quy đổi hỗn hợp nhiều chất về hỗn hợp 2 chất hoặc một chất.
Ví dụ : Với hỗn hợp các chất gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 ta có thể chuyển thành các tổ
hợp sau (Fe và FeO), (Fe và Fe3O4), (Fe và Fe2O3), (Fe2O3 và FeO), (Fe3O4 và FeO),
(Fe3O4 và Fe2O3) hoặc FexOy......
- Quy đổi hỗn hợp nhiều chất về các nguyên tử tương ứng
Ví dụ : Hỗn hợp (Fe, FeS,FeS2, Cu, CuS, Cu2S, S) (Cu, Fe, S).
- Quy đổi tác nhân oxi hóa trong phản ứng oxi hóa – khử.
Với những bài toán trải qua nhiều giai đoạn oxi hóa khác nhau bởi những chất oxi
hóa khác nhau, ta có thể quy đổi vai trò oxi hóa của chất oxi hóa này cho chất oxi hóa
kia để bài toán trở nên đơn giản.
Ví dụ: Quá trình oxh hoàn toàn Fe thành Fe3+
23
Fe 2O FexOy 3HNO Fe3+ có thể qui thành Fe 2O Fe3+
Một số điểm lưu ý:
- Trong quá trình tính toán theo phương pháp quy đổi đôi khi ta gặp số âm đó là
do sự bù trừ khối lượng của các chất trong hỗn hợp. Trong trường hợp này ta vẫn tính
toán bình thường và kết quả cuối cùng vẫn thỏa mãn.
- Khi quy đổi hỗn hợp nhiều chất (hỗn hợp X) từ 3 chất trở lên thành hỗn hợp 2
chất hay 1 chất ta phải bảo toàn số mol nguyên tố và bảo toàn số mol hỗn hợp.
- Phương án qui đổi tốt nhất, có tính khái quát cao nhất là qui đổi thẳng về các
nguyên tử tương ứng. Đây là phương án cho lời giải nhanh, gọn, dễ hiểu, biểu thị đúng
bản chất hóa học.
1.4.4.9. Phương pháp đồ thị
Nội dung: Trên cơ sở các phương trình hóa học, vẽ đồ thị mô tả mối quan hệ số mol
các chất phản ứng và chất cần xác định. Sau đó dựa vào đồ thị xác định lượng mà đề
bài yêu cầu.
Trong hoá học, một số dạng bài tập được giải dựa trên cơ sở nội dung của
phương pháp này. Đó là trường hợp mà trong thí nghiệm hoá học có hai quá trình
lượng kết tủa tăng dần, sau đó giảm dần đến hết khi lượng chất phản ứng có dư. Có thể
vận dụng phương pháp này trong hoá học ở các trường hợp chủ yếu sau:
- Thổi khí CO2 vào dung dịch chứa hiđroxit của kim loại nhóm IIA.
- Rót từ từ dung dịch kiềm đến dư vào dung dịch muối nhôm hoặc muối kẽm
hoặc muối crom (III).
- Rót từ từ dung dịch axit đến dư vào dung dịch muối có chứa anion AlO2- hoặc
ZnO22- hoặc CrO2
2-.
- Sục khí NH3 vào dung dịch muối đồng.
Một số lưu ý
- Bài toán có thể có một nghiệm hoặc hai nghiệm.
- Dựa vào dữ kiện thực nghiệm đề bài để xác định nghiệm đúng:
+ Thể tích nhỏ nhất: Trước điểm cực đại
+ Thể tích lớn nhất: Sau điểm cực đại
+ Không có yêu cầu nào: Thường có 2 nghiệm.
Đánh giá phương pháp đồ thị:
24
- Ưu điểm: Trực quan, sinh động.
- Nhược điểm: Chỉ áp dụng được cho số ít trường hợp và mất thời gian vẽ đồ thị
(hoặc phải nhớ dạng đồ thị một cách máy móc).
Hướng sử dụng:
- Không nên lạm dụng phương pháp này, chỉ nên dùng trong trường hợp tìm
khoảng giá trị hoặc cần có cái nhìn một cách trực quan.
- Có thể giải nhanh bằng phương pháp bảo toàn nguyên tố.
Các bước giải
- Xác định dạng toán phù hợp
- Xây dựng đồ thị theo số mol
- Xác định lượng chất mà đề bài yêu cầu từ đồ thị, chú ý đến các từ khóa “lớn
nhất”, “nhỏ nhất” nếu có.
1.4.4.10. Phương pháp đại số
- Viết các phương trình phản ứng
- Đặt ẩn số cho các đại lượng cần tìm
- Tính theo phương trình phản ứng và các ẩn số đó để lập ra các phương trình
đại số
- Giải phương trình đại số hoặc hệ phương trình đại số và biện luân kết quả nếu
cần
- Một số bài toán cho thiếu dữ kiện nên khi giải bằng phương pháp đại số, số ẩn
nhiều hơn số phương trình và có dạng vô định không giải được. Nếu dùng phương
pháp ghép ẩn ta có thể giải loại bài toán này một cách dễ dàng.
1.4.4.11. Phương pháp sử dụng công thức kinh nghiệm
- Xét bài toán tổng quát
M0 2O hỗn hợp rắn (M,MxOy) nđSOHHNO ,( 423 M+n + N (S)
m gam (1) m1 gam (2) (n: max)
Gọi: Số mol kim loại là a
Số oxi hóa cao nhất (max) của kim loại là n
Số mol electron nhận ở (2) là t mol
Ta có :
M – n e M+n Số mol electron nhường là na (mol)
25
a na
Theo định luật bảo toàn electron ta có: natmm
81
Nhân cả hai vế với M ta được :
).(.8
)( 1 aMntMmmM
mntMnMmM
..8
.
8
. 1
8
..8
1
Mn
tMmM
m
(1)
- Nếu kim loại đã cho là Fe có M = 56, n = 3 ta được m = 0,7.m1 + 5,6.t (1)
- Nếu kim loại đã cho là Cu có M = 84, n = 2 ta được m = 0,8.m1+ 6,4.t (2)
Khi biết 2 trong 3 đại lượng m, m1, t ta tính được ngay đại lượng còn lại.
Phạm vi áp dụng :
- Chỉ áp dụng khi HNO3 (hoặc H2SO4 đặc nóng) lấy dư hoặc vừa đủ.
- Công thức kinh nghiệm trên chỉ áp dụng với hai kim loại là Fe và Cu.
Các bước giải :
- Tìm tổng số mol electron nhận ở giai đoạn khử N+5 hoặct S+6
- Tìm tổng khối lượng hỗn hợp kim loại và oxit kim loại.
- Áp dụng công thức (1) và (2).
Ngoài ra, trong quá trình giải bài tập ta còn có thể xây dựng được rất nhiều
công thức kinh nghiệm dành cho những dạng bài toán khác nhau
1.4.4.12. Phương pháp ghép ẩn số
Nội dung :
Phương pháp ghép ẩn số giúp học sinh hiểu rõ hơn về bản chất hóa học, đặc
biệt khi dạy các bài tập tiền đề khi học về hóa học.
Phương pháp này áp dụng cho bài toán mà số phương trình ít hơn số ẩn, ta
không thể tìm được nghiệm của từng ẩn mà phải thế từ những phương trình đơn giản
vào phương trình phức tạp để tìm ra giá trị cần tìm.
Cách giải:
- Viết phương trình phản ứng
- Đặt ẩn số cho các đại lượng cần tìm
26
- Tính theo các phương trình phản ứng và các ẩn số để lập ra phương trình đại
số.
- Giải phương trình đại số hoặc hệ phương trình bằng cách ghép ẩn và biện luận
kết quả cần tìm.
1.4.5. Quá trình giải bài tập hóa học
Bao gồm 4 giai đoạn cơ bản như sau:
Giai đoạn 1: Nghiên cứu đầu bài
- Đọc kỹ đầu bài .
- Phân tích các điều kiện và yêu cầu của đề bài (nên tóm tắt dưới dạng sơ đồ cho
dễ sử dụng).
- Chuyển các giả thiết đã cho về các giả thiết cơ bản.
- Viết các phương trình hóa học của các phản ứng có thể xảy ra.
Giai đoạn 2: Xây dựng tiến trình luận giải
Thực chất là tìm con đường đi từ cái cần tìm đến cái đã cho. Bằng cách xét một
vài các bài toán phụ liên quan. Tính logic của bài toán có chặt chẽ hay không là ở giai
đoạn này. Nếu GV biết rèn luyện cho HS tự xây dựng cho mình một tiến trình luận
giải tốt, tức là GV viên đã cung cấp cho HS con đường tối ưu để chiếm lĩnh tri thức.
Thông qua đó HS không chỉ nắm vững kiến thức, biết cách giải mà còn có được một
cách thức suy luận, lập luận để giải bất kỳ một bài tập nào khác.
Giai đoạn 3: Thực hiện tiến trình giải
Quá trình này ngược với quá trình giải, mà thực chất là trình bày lời giải một
cách tường minh từ giả thiết đến cái cần tìm. Với các bài tập định lượng, phần lớn là
đặt ẩn số, dựa vào mối tương quan giữa các ẩn số để lập phương trình, giải phương
trình hay hệ phương trình và biện luận kết quả (nếu cần).
Giai đoạn 4: Đánh giá việc giải
Bằng cách khảo sát lời giải đã được tìm, kiểm tra lại toàn bộ quá trình giải. Có
thể đi đến kết quả bằng cách khác không ? Tối ưu hơn không ? Tính đặc biệt của bài
toán là gì ?... Trên thực tế ngay cả với những học sinh giỏi, sau khi tìm ra cách giải và
trình bày lập luận của mình một cách sáng sủa, cũng xem như việc giải đã kết thúc.
Như vậy chúng ta đã bỏ mất một giai đoạn quan trọng và rất bổ ích cho việc học hỏi.
Việc nhìn lại cách giải, khảo sát, phân tích kết quả và con đường đã đi, HS có thể củng
27
cố kiến thức và phát triển khả năng giải bài tập của mình. Người GV phải hiểu và làm
cho HS hiểu: không có một bài tập nào hoàn toàn kết thúc, bao giờ cũng còn lại một
cái gì để suy nghĩ. Nếu có đầy đủ kiên nhẫn và chịu khó suy nghĩ thì có thể hoàn thiện
cách giải và trong mọi trường hợp, bao giờ cũng hiểu được cách giải sâu sắc hơn, sau
một số bài tập nhất định giáo viên có thể gợi mở cho HS một số vấn đề phát triển mới
của bài tập, hướng phát triển mới có thể có của bài tập mà HS có thể tự tìm ra cách
giải quyết.
1.4.6. Quan hệ giữa bài tập hóa học và phát triển tư duy cho học sinh;
Theo thuyết hoạt động có đối tượng thì năng lực chỉ có thể hình thành và phát
triển trong hoạt động. Để giúp HS phát triển năng lực tư duy thì cần phải tập luyện cho
HS hoạt động tư duy sáng tạo, mà đặc trưng cơ bản nhất là tạo ra những phẩm chất tư
duy mang tính mới mẻ. Trong học tập hóa học, một trong những hoạt động chủ yếu để
phát triển tư duy cho HS là hoạt động giải bài tập. Vì vậy, GV cần phải tạo điều kiện
để thông qua hoạt động này các năng lực trí tuệ được phát triển, HS sẽ có những sản
phẩm tư duy mới, thể hiện ở:
- Năng lực phát hiện vấn đề mới.
- Tìm ra hướng đi mới.
- Tạo ra kết quả mới.
Để làm được điều đó, trước hết người giáo viên cần chú ý hoạt động giải BTHH
để tìm ra đáp số không phải chỉ là mục đích mà chính là phương tiện hiệu nghiệm để
phát triển tư duy cho HS. BTHH phải đa dạng phong phú về thể loại và được sử dụng
trong tất cả các khâu của quá trình dạy học như nghiên cứu tài liệu mới, ôn tập, luyện
tập, kiểm tra, … Thông qua hoạt động giải BTHH, mà các thao tác tư duy như so sánh,
phân tích, tổng hợp, khái quát hóa, trừu tượng hóa, … thường xuyên được rèn luyện và
phát triển, các năng lực: quan sát, trí nhớ, óc tưởng tượng, suy nghĩ độc lập, … không
ngừng được nâng cao, biết phê phán nhận xét đúng, tạo hứng thú và lòng say mê học
tập, … để rồi cuối cùng tư duy của HS được rèn luyện và phát triển thường xuyên,
đúng hướng, thấy được giá trị lao động, nâng khả năng hiểu biết thế giới của HS lên
một tầm cao mới, góp phần cho quá trình hình thành nhân cách của HS
Để nâng cao năng lực tư duy đa hướng cho HS thì biện pháp tốt nhất là sử dụng
các bài toán có nhiều cách giải. Bài toán hoá học mà có thể giải được bằng nhiều cách
28
với những phương pháp giải khác nhau thì bài toán đó được gọi là bài toán hoá học có
nhiều cách giải. Bài toán được giải với các cách giải khác nhau nhưng vẫn có cùng kết
quả thì bài toán hoá học nhiều cách giải mang đến tính hứng thú cho HS lẫn GV hướng
dẫn HS giải. Khi được GV yêu cầu làm bài tập với nhiều cách giải khác nhau thì HS
có cơ hội vận dụng tất cả các phương pháp giải toán hoá học đã được GV giảng dạy, tư
duy của HS cũng phát triển. Với những bài toán hoá học mà việc chọn cách giải phù
hợp sẽ làm tiết kiệm thời gian giải bài điều này rất tốt với cách giải bài toán trắc
nghiệm như hiện nay.
TIỂU KẾT CHƯƠNG I
Trong chương này chúng tôi đã trình bày cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài bao gồm:
1. Lý luận về đổi mới phương pháp dạy học: Sự cần thiết phải đổi mới phương pháp
dạy học, định hướng đổi mới phương pháp dạy học và phương hướng đổi mới PPDH
hóa học.
2. Vấn đề rèn luyện tư duy, tư duy đa hướng: Định nghĩa, tầm quan trọng, đặc điểm,
phẩm chất của tư duy, tư duy khoa học tự nhiên, tư duy hóa học, mối quan hệ giữa
BTHH và rèn luyện tư duy
3. Cơ sở lý luận bài tập hóa học: Khái niệm, tác dụng, phân loại bài tập hóa học, 12
phương pháp giải bài toán hóa học.
Tất cả các vấn đề trên là nền tảng cơ sở cho phép chúng tôi nêu lên một số vấn
đề, cần được hiểu và làm theo quan điểm tiếp cận hệ thống, góp phần phát triển năng
lực tư duy HS lên một mức cao nhất.
29
CHƯƠNG 2
TUYỂN CHỌN, XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP
PHẦN KIM LOẠI LỚP 12 – TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
NHẰM NÂNG CAO NĂNG LỰC TƯ DUY ĐA HƯỚNG CHO HỌC SINH
2.1. Những kiến thức trọng tâm và hệ thống kỹ năng cơ bản phải đạt được từ
phần Kim loại lớp 12
2.1.1. Đại cương kim loại
2.1.1.1. Kiến thức
* Biết được:
- Vị trí, đặc điểm cấu hình lớp electron ngoài cùng, một số mạng tinh thể phổ
biến, liên kết kim loại.
- Khái niệm hợp kim, tính chất (dẫn nhiệt, dẫn điện, nhiệt độ nóng chảy...), ứng
dụng của một số hợp kim
- Biết các biện pháp bảo vệ kim loại khỏi bị ăn mòn.
* Hiểu được:
- Tính chất vật lí chung: ánh kim, dẻo, dẫn điện và dẫn nhiệt tốt.
- Tính chất hoá học chung là tính khử (khử phi kim, ion H+ trong nước, dung
dịch axit , ion kim loại trong dung dịch muối).
- Quy luật sắp xếp trong dãy điện hóa các kim loại ( các nguyên tử được sắp
xếp theo chiểu giảm dần tính khử, các ion kim loại được sắp xếp theo chiểu tăng dần
tính oxi hoá) và ý nghĩa của nó.
- Các khái niệm: ăn mòn kim loại, ăn mòn hoá học, ăn mòn điện hoá.
- Điều kiện xảy ra sự ăn mòn kim loại.
- Nguyên tắc chung và các phương pháp điều chế kim loại (điện phân, nhiệt
luyện, dùng kim loại mạnh khử ion kim loại yếu hơn).
2.1.1.2. Kĩ năng
- So sánh bản chất của liên kết kim loại với liên kết ion và cộng hoá trị.
- Dự đoán được chiều phản ứng oxi hóa - khử dựa vào dãy điện hoá .
- Viết được các PTHH phản ứng oxi hoá - khử chứng minh tính chất của kim
loại, PTHH điều chế kim loại cụ thể
- Tính % khối lượng kim loại trong hỗn hợp, trong hợp kim
30
- Phân biệt được ăn mòn hoá học và ăn mòn điện hoá
- Sử dụng và bảo quản hợp lí một số đồ dùng bằng kim loại và hợp kim dựa vào
những đặc tính của chúng.
- Lựa chọn được phương pháp điều chế kim loại cụ thể cho phù hợp.
- Tính khối lượng nguyên liệu sản xuất được một lượng kim loại xác định theo
hiệu suất hoặc ngược lại.
2.1.2. Kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ, nhôm
2.1.2.1. Kiến thức
* Biết được :
- Vị trí, cấu hình electron lớp ngoài cùng, tính chất vật lí của kim loại kiềm, kim
loại kiềm thổ, nhôm
- Một số ứng dụng quan trọng của kim loại kiềm và một số hợp chất như
NaOH, NaHCO3, Na2CO3, KNO3, Ca(OH)2, CaCO3, CaSO4.2H2O
- Tính chất vật lí và ứng dụng của một số hợp chất: Al2O3, Al(OH)3 , muối
nhôm.
- Khái niệm về nước cứng (tính cứng tạm thời, vĩnh cửu, toàn phần), tác hại của
nước cứng ; Cách làm mềm nước cứng.
- Cách nhận biết ion Ca2+, Mg2+ trong dung dịch.
* Hiểu được
- Tính chất hoá học của kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ, nhôm
- Tính chất lưỡng tính của Al2O3, Al(OH)3 : vừa tác dụng với axit mạnh, vừa tác
dụng với bazơ mạnh;
- Phương pháp điều chế kim loại kiềm, kiềm thổ (điện phân muối
halogenua nóng chảy).
- Nguyên tắc và sản xuất nhôm bằng phương pháp điện phân oxit nóng chảy
- Cách nhận biết ion nhôm trong dung dịch.
2.1.2.2. Kĩ năng
- Dự đoán tính chất hoá học, kiểm tra và kết luận về tính chất của đơn chất và
một số hợp chất kim loại kiềm, kiềm thổ
31
- Quan sát thí nghiệm, hình ảnh, sơ đồ rút ra được nhận xét về tính chất, phương
pháp điều chế.
- Viết các phương trình hoá học minh hoạ tính chất hoá học của kim loại kiềm,
kiềm thổ và một số hợp chất của chúng, viết sơ đồ điện phân điều chế kim loại kiềm.
- Dự đoán, kiểm tra dự đoán bằng thí nghiệm và kết luận được tính chất hoá học
chung của kim loại kiềm thổ, tính chất của Ca(OH)2.
- Dự đoán, kiểm tra bằng thí nghiệm và kết luận được tính chất hóa học của
nhôm, nhận biết ion nhôm
- Quan sát mẫu vật, thí nghiệm, rút ra kết luận về tính chất hóa học và nhận biết
ion nhôm
- Viết các PTHH minh hoạ tính chất hoá học của nhôm, hợp chất nhôm
- Sử dụng và bảo quản hợp lý các đồ dùng bằng nhôm.
- Tính thành phần phần trăm về khối lượng muối kim loại kiềm, kiềm thổ,
nhôm trong hỗn hợp phản ứng.
2.1.3. Sắt và một số kim loại quan trọng
2.1.3.1. Kiến thức
* Biết được:
- Vị trí , cấu hình electron lớp ngoài cùng, tính chất vật lí của sắt.
- Tính chất hoá học của sắt: tính khử trung bình (tác dụng với oxi, lưu huỳnh,
clo, nước, dung dịch axit, dung dịch muối).
- Sắt trong tự nhiên (các oxit sắt, FeCO3, FeS2).
- Tính chất vật lí, nguyên tắc điều chế và ứng dụng của một số hợp chất của sắt.
- Định nghĩa và phân loại gang, sản xuất gang (nguyên tắc, nguyên liệu,...)
- Vị trí, cấu hình electron hoá trị, tính chất vật lí (độ cứng, màu, khối lượng
riêng) của crom, số oxi hoá; tính chất hoá học của crom là tính khử (phản ứng với oxi,
clo, lưu huỳnh, dung dịch axit).
- Tính chất của hợp chất crom (III), Cr2O3, Cr(OH)3 (tính tan, tính oxi hoá và
tính khử, tính lưỡng tính); Tính chất của hợp chất crom (VI), K2CrO4, K2Cr2O7 (tính
tan, màu sắc, tính oxi hoá).
- Vị trí, cấu hình electron hoá trị, tính chất vật lí, ứng dụng của đồng.
32
- Đồng là kim loại có tính khử yếu (tác dụng với phi kim, axit có tính oxi hoá
mạnh).
- Tính chất của CuO, Cu(OH)2 (tính bazơ, tính tan), CuSO4.5H2O (màu sắc, tính
tan, phản ứng nhiệt phân). ứng dụng của đồng và hợp chất.
- Vị trí trong bảng tuần hoàn, cấu hình electron hoá trị của niken, kẽm, chì và
thiếc.
- Tính chất vật lí (màu sắc, khối lượng riêng).
- Tính chất hoá học (tính khử : tác dụng với phi kim, dung dịch axit), ứng dụng
quan trọng của chúng.
* Hiểu được :
- Tính khử của hợp chất sắt (II): FeO, Fe(OH)2, muối sắt (II).
- Tính oxi hóa của hợp chất sắt (III): Fe2O3, Fe(OH)3, muối sắt (III).
2.1.3.2. Kĩ năng
- Dự đoán, kiểm tra bằng thí nghiệm và kết luận được tính chất hóa học của sắt.
- Viết các PTHH minh hoạ tính khử của sắt.
- Tính % khối lượng sắt trong hỗn hợp phản ứng. Xác định tên kim loại dựa vào
số liệu thực nghiệm.
- Dự đoán, kiểm tra bằng thí nghiệm và kết luận được tính chất hoá học các hợp chất
của sắt.
- Viết các PTHH phân tử hoặc ion rút gọn minh hoạ tính chất hoá học của sắt
- Nhận biết được ion Fe2+, Fe3+trong dung dịch.
- Tính % khối lượng các muối sắt hoặc oxit sắt trong phản ứng.
- Xác định công thức hoá học oxit sắt theo số liệu thực nghiệm.
- Quan sát mô hình, hình vẽ, sơ đồ... rút ra được nhận xét về nguyên tắc và quá
trình sản xuất gang, thép.
- Viết các PTHH phản ứng oxi hoá - khử xảy ra trong lò luyện gang.
- Sử dụng và bảo quản hợp lí được một số hợp kim của sắt.
- Tính khối lượng quặng sắt cần thiết để sản xuất một lượng gang xác định theo
hiệu suất
- Dự đoán và kết luận được về tính chất của crom và một số hợp chất, của đồng
và hợp chất của đồng;
33
- Viết các PTHH thể hiện tính chất của crom và hợp chất crom.
- Tính thể tích hoặc nồng độ dung dịch K2Cr2O7 tham gia phản ứng.
- Viết được các phương trình hoá học minh hoạ tính chất Sử dụng và bảo
quản đồng hợp lí dựa vào các tính chất của nó.
- Tính thành phần phần trăm về khối lượng đồng hoặc hợp chất đồng trong hỗn
hợp.
- Sử dụng và bảo quản hợp lí đồ dùng làm bằng các kim loại niken, kẽm, thiếc
và chì.
- Tính thành phần phần trăm về khối lượng kim loại trong hỗn hợp phản ứng.
2.2. Những nguyên tắc khi xây dựng hệ thống bài hóa học có nhiều cách giải để
rèn luyện tư duy
Bài tập SGK Hóa học được coi là một trong những nguồn cung cấp tri thức cơ
bản cho HS và là phương tiện để GV tổ chức các hoạt động dạy học nhằm nâng cao
chất lượng kiến thức, rèn luyện khả năng tư duy cho HS. Để định hướng cho việc xây
dựng hệ thống bài tập Hóa học nhằm rèn luyện tư duy đa hướng cho học sinh, chúng
tôi đề xuất các nguyên tắc sau :
- Hệ thống bài tập phải bám sát mục tiêu môn học.
- Hệ thống bài tập phải đảm bảo tính chính xác, khoa học.
- Hệ thống bài tập phải đảm bảo tính hệ thống, tính đa dạng.
- Hệ thống bài tập phải đảm bảo tính vừa sức, từ cơ bản đến nâng cao
- Hệ thống bài tập phải có nhiều cách giải.
- Hệ thống bài tập phải đảm bảo góp phần rèn luyện năng lực tư duy cho HS
nhất là tư duy đa hướng, nâng cao chất lượng dạy học môn Hóa học
2.3. Quy trình thiết kế hệ thống bài tập
Quy trình thiết kế hệ thống bài tập trong luận văn này được thực hiện 9 bước
sau đây :
Bước 1: Xác định mục tiêu dạy học, kiến thức trọng tâm.
Bước 2: Nghiên cứu tìm hiểu trình độ của HS.
Bước 3: Nghiên cứu nội dung bài tập trong SGK, BT Hóa học lớp 12 và tìm
đọc tài liệu tham khảo có liên quan.
34
Bước 4: Lựa chọn những bài tập Hóa học có nhiều cách giải hay.
Bước 5: Xây dựng và bổ sung thêm các dạng bài tập Hóa học có nhiều cách
giải.
Bước 6: Tham khảo ý kiến đồng nghiệp.
Bước 7: Chỉnh sửa, sắp xếp theo các dạng bài, theo mức độ từ cơ bản đến nâng
cao
Bước 8: Thực nghiệm.
Bước 9: Hoàn thiện hệ thống bài tập đã xây dựng.
Dưới đây là một số ví dụ về bài tập hóa học nhiều cách giải được sử dụng nhằm
nâng cao năng lực tư duy đa hướng cho HS. Các ví dụ được lựa chọn và sắp xếp theo
các dạng bài tập thường gặp trong phần kim loại như:
- Kim loại kiềm, kiềm thổ tác dụng với nước
- Kim loại tác dụng với dung dịch axit không có tính oxi hóa như HCl, H2SO4
loãng
- Kim loại tác dụng với dung dịch axit có tính oxi hóa như HNO3, H2SO4 đặc
- Kim loại tác dụng với muối
- Hợp chất của kim loại tác dụng với axit không có tính oxi hóa như HCl,
H2SO4 loãng
- Hợp chất kim loại tác dụng với dung dịch axit có tính oxi hóa như HNO3,
H2SO4 đặc
- Dung dịch kiềm tác dụng với CO2, SO2
- Muối cacbonat
- Bài toán về tính chất lưỡng tính của nhôm hidroxit Al(OH)3, Cr(OH)3,
Zn(OH)2
- Bài toán nhiệt luyện
2.4. Một số ví dụ về bài tập hóa học nhiều cách giải phần kim loại lớp 12
Ví dụ 1: Hỗn hợp X gồm hai kim loại A và B nằm kế tiếp nhau trong nhóm IA. Lấy
6,2g X hòa tan hoàn toàn vào nước thu được 2,24 lít H2 (đktc). Xác định A, B?
Lời giải
Cách 1: Phương pháp đại số
PTHH: A + H2O AOH + 1/2 H2
35
B + H2O BOH + 1/2 H2
Đặt số mol A là x, số mol B là y. Theo đầu bài ta có hệ phương trình:
. . 6, 2
2, 242. 0, 2
22, 4
A x B y
x y
Vì A, B nằm kế tiếp nhau trong nhóm IA
* Giả sử : 7 23 6,2
0: 0,2
A Li x yy
B Na x y
: Không thỏa mãn
* Giả sử : 23 39 6,2 0,1
: 0,2 0,1
A Na x y x
B K x y y
(thỏa mãn)
* Giả sử :
:
A Rb
B C s
hoặc :
:
A Rb
B Cs
(đều không thỏa mãn)
Vậy A là Na, B là K
Cách 2: Phương pháp trung bình
Đặt công thức chung của A và B là R
B + H2O AOH + 1/2 H2
0,2 mol 0,1mol
236,2
31( / )390,2
A
B
MM g mol
M
(Thỏa mãn)
Vậy A là Na, B là K
Cách 3: Phương pháp trung bình kết hợp bảo toàn mol electron
Đặt công thức chung của A và B là R
R R+ + 1e H2O + 1e OH- + 1/2H2
0,2 mol 0,2 mol 0,2 mol 0,1 mol
236,2
31( / )390,2
A
B
MM g mol
M
(Thỏa mãn)
Vậy A là Na, B là K
36
Nhận xét: Thông thường HS giải bài toán theo cách 1, tuy nhiên cách 1 học sinh phải
biện luận và đa số HS lúng túng. Tuy nhiên nếu HS tinh ý và tư duy tốt, biết phương
pháp trung bình thì với cách 2 và cách 3 việc giải bài toán sẽ dễ dàng hơn.
Ví dụ 2: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm Na và Ba vào nước thu được 7,84 lít
khí (đktc) và dung dịch A. Tính thể tích dung dịch HCl 2M cần để trung hòa hết dung
dịch A?
Lời giải
Cách 1: Phương pháp đại số
Gọi số mol Na và Ba lần lượt là x và y
2Na + 2H2O 2NaOH + H2 (1)
x x 0,5x
Ba + 2H2O Ba(OH)2 + H2 (2)
y y y
NaOH + HCl NaCl + H2O (3)
x x
Ba(OH)2 + 2HCl BaCl2 + 2H2O (4)
x 2x
Theo phương trình (1), (2) ta có: 2
7,840,5 0,35( )
22,4Hn x y mol
x + 2y = 0,7 (mol)
Theo phương trình (3), (4): nHCl = x + 2y = 0,7 (mol)
0,7
0,35( )2
HClV l
Cách 2: Phương pháp sử dụng phương trình ion thu gọn
H2O OH- + ½ H2
(mol) 0,7 0,35
H+ + OH- H2O
(mol) 0,7 0,7
0,7
0,35( )2
HClV l
37
Nhận xét: Nếu giải bằng cách 1 thì HS sẽ phải viết rất nhiều phương trình phản ứng,
đặc biệt nếu bài tập này cho hỗn hợp axit thì việc viết phương trình phản ứng trở nên
phức tạp hơn, dễ dẫn tới HS bế tắc không giải được. Nếu giải bằng cách 2 thì sẽ đơn
giản hơn, HS còn hiểu được bản chất của phản ứng trung hòa.
Ví dụ 3: Cho 3,68 gam hỗn hợp gồm Al và Zn tác dụng với một lượng vừa đủ dung
dịch H2SO4 loãng thu được 2,24 lít khí H2 (đktc). Tính khối lượng muối thu được sau
phản ứng?
Lời giải
Cách 1: Phương pháp đại số
Nếu HS chưa được trang bị nhiều về phương pháp giải toán thì thường các em đều làm
theo cách này.
Theo bài ra : 2Hn 0,1mol
Phương trình hóa học các phản ứng :
2 4 2 4 3 22Al 3H SO Al (SO ) 3H
2 4 4 2Zn H SO ZnSO H
x 1,5x 0,5x 1,5x y y y y
Từ đó ta có hệ phương trình :
27x 65y 3,68 x 0,04
1,5x y 0,1 y 0,04
Vậy 2 4 3 4Al (SO ) ZnSOn 0,5x 0,02mol; n y 0,04mol
muèim 0,02.342 0,04.161 13,28g
Giải toán bằng phương pháp đại số thường dài nhưng sẽ rèn cho HS kỹ năng viết
phương trình phản ứng, hiểu rõ hơn bản chất của bài toán.
Cách 2: Bảo toàn electron
3Al Al 3e 2Zn Zn 2e 22H 2e H
x 3x y 2y 0,2 0,1
Từ đó ta có hệ:
27x 65y 3,68 x 0,04
3x 2y 0,2 y 0,04
Vậy 2 4 3 4Al (SO ) ZnSOn 0,5x 0,02mol; n y 0,04mol
38
muèim 0,02.342 0,04.161 13,28g
Phương pháp bảo toàn electron sẽ giúp HS tư duy bài toán dưới góc độ phản ứng oxi
hóa - khử từ đó khắc sâu bản chất của các phản ứng.
Cách 3: Bảo toàn điện tích
Ta có: 224
®t ©m HSO Hn 2n n 2n 0,2mol
Trong dung dịch sau phản ứng :
3 2®t d¬ng Al Znn 3n 2n 3x 2y
(Với x, y lần lượt là số mol Al và Zn)
Sau phản ứng số mol SO42- không đổi nên áp dụng bảo toàn điện tích cho dung dịch
sau phản ứng ta có: 3x + 2y = 0,2
Mặt khác mhh = 27x + 65y = 3,68. Từ đó ta có hệ phương trình :
27x 65y 3,68 x 0,04
3x 2y 0,2 y 0,04
Vậy 2 4 3 4Al (SO ) ZnSOn 0,5x 0,02mol; n y 0,04mol
muèim 0,02.342 0,04.161 13,28g
Phương pháp này giúp HS hiểu rõ hơn bản chất của các ion trong dung dịch.
Cách 4: Phương pháp số học
* Giả sử hỗn hợp 3,68 g chỉ có Al ta có :
Al
3,68 92n mol
27 675
2H Al
3 46n n mol
2 225
Vậy số mol H2 thoát ra nhiều hơn so với thực tế là : 46 47
0,1 mol225 450
Khi chuyển 1 gam Al thành 1 gam Zn thì số mol H2 thoát ra sẽ giảm một lượng là :
3 1 1 47
. mol2 27 65 1170
Vậy trong phép giả sử trên ta đã chuyển lượng Zn thành Al là : 47 47
: 2,6g450 1170
Do đó trong hỗn hợp đầu có 2,6g Zn và 3,68 – 2,6 = 1,08g Al
Vậy 2 4 3Al (SO ) Al
1 1 1,08n n . 0,02mol
2 2 27
4ZnSO Zn
2,6n n 0,04mol
65
muèim 0,02.342 0,04.161 13,28g
39
*Giả sử 3,68g hỗn hợp chỉ có Zn
2Zn H Znn n 0,1mol m 6,5g
Khối lượng lớn hơn so với thực tế là 6,5 – 3,68 = 2,82g
Nếu đổi 1 mol H2 do Al sinh ra thành 1 mol H2 do Zn sinh ra thì khối lượng tăng lên là
2
65 .27 47g3
Như vậy trong phép giả sử trên ta đã đổi lượng Al thành Zn là 2,82
0,06mol47
Do đó số mol H2 do Al sinh ra là 0,06 mol; số mol H2 do Zn phản ứng sinh ra là 0,04
mol.
Zn Aln 0,04mol; n 0,04mol
Vậy 2 4 3Al (SO ) Al
1n n 0,02mol
2;
4ZnSO Znn n 0,04mol
muèim 0,02.342 0,04.161 13,28g
Phương pháp số học tuy dài nhưng có tác dụng tốt trong việc rèn tư duy logic toán học
cho HS.
Cách 5: Phương pháp trung bình
Đặt công thức chung của hỗn hợp là M ta có phản ứng :
* Kết hợp viết phương trình hóa học của phản ứng
22 4 4 2n2M nH SO M (SO ) nH
0,2/n 0,1 0,1/n 0,1
Ta có: KL
0,2 Mm .M 3,68 18,4 (1)
n n
muèi
0,1 Mm 2M 96n 0,2. 0,1.96 (2)
n n
Thay (1) vào (2) ta có mmuối = 13,28g
* Kết hợp với bảo toàn electron và bảo toàn điện tích
n
M M ne3,68 3,68
nM M
22H 2e H
0,2 0,1
40
Áp dụng bảo toàn electron ta có: 3,68
n 0,2 M 18,4nM
Mặt khác theo bảo toàn điện tích ta có: 2 n
4SO M
n n 3,68n n 0,1mol
2 2 M
Vậy 24
muèi M SOm m m 3,68 0,1.96 13,28g
Cách 6. Bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố
Áp dụng bảo toàn nguyên tố H ta có : 2 4 2H SO Hn n 0,1mol
Mặt khác theo bảo toàn khối lượng :
2 4 2muèi KL H SO Hm m m m 3,68 0,198 0,1.2 13,28g
Cách 7. Bảo toàn nguyên tố, tăng giảm khối lượng
Áp dụng bảo toàn nguyên tố H và S ta có :
22 4 24
H SO HSOn n n 0,1mol
24
muèi KL SOm m m 3,68 0,1.96 13,28g
Nhận xét: Ngoài ra bài toán này còn có thể giải bằng phương pháp sơ đồ chéo hay
công thức trung bình để tìm ra khối lượng mỗi muối. Tuy nhiên nếu bài toán chỉ yêu
cầu tính tổng khối lượng muối thì giải bằng cách 7 là đơn giản và nhanh hơn cả.
Các phương pháp bảo toàn không những giúp ta giải nhanh nhiều bài toán hóa
học mà còn có ý nghĩa rất lớn trong việc giáo dục triết học duy vật biện chứng từ đó
phát triển tư duy biện chứng cho HS.
Ví dụ 4: Cho 11 gam hỗn hợp X gồm Fe, Al phản ứng hoàn toàn với dung dịch H2SO4
đặc nóng dư, thu được 10,08 lit khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất, đktc) và m gam
muối. Tính m.
Lời giải
Theo bài ra ta có: 2SO
10,08n 0,45mol
22,4
Cách 1: Phương pháp đại số
Đặt x, y lần lượt là khối lượng của Fe và Al trong hỗn hợp đầu
Phương trình hóa học của các phản ứng :
41
0t
2 4 2 4 3 2 22Fe 6H SO Fe (SO ) 3SO 6H O
x 0,5x 1,5x
0t
2 4 2 4 3 2 22Al 6H SO Al (SO ) 3SO 6H O
y 0,5y 1,5y
Từ đó ta có hệ phương trình :
56x 27y 11 x 0,1
1,5x 1,5y 0,45 y 0,2
2 4 3 2 4 3Fe (SO ) Al (SO )n 0,5x 0,05mol; n 0,5y 0,1mol
Vậy m = 0,05.400 + 0,1.342 = 54,2 g
Cách 2: Bảo toàn electron
Các quá trình oxi hóa - khử:
3 3
Fe Fe 3e Al Al 3ex 3x y 3y
6 42
S 2e S (SO ) 0,9 0,45
Theo bảo toàn electron ta có : 3x + 3y = 0,9
Mặt khác mhh = 56x + 27y = 11
Giải hệ 2 phương trình trên ta được: x = 0,1; y = 0,2
2 4 3 2 4 3Fe (SO ) Al (SO )n 0,5x 0,05mol; n 0,5y 0,1mol
Vậy m = 0,05.400 + 0,1.342 = 54,2
Cách 3: Dùng công thức trung bình
Đặt công thức chung của 2 kim loại là M
* Kết hợp với viết phương trình phản ứng
22 4 4 2 2n
2M 6H SO M (SO ) 3SO 3H O
0,3 0,15 0,45
hh
11m 0,3M 11 M
0,3
Vậy muèim 0,15.(2M 96.3) 0,3M 0,35.96 54,2g
Vậy m = 54,2.
* Kết hợp với bảo toàn electron
Các quá trình oxi hóa - khử:
42
3 6 42
M M 3e S 2e S (SO )x 3x 0,9 0,45
Áp dụng bảo toàn electron ta có: 3x = 0,9 x = 0,3 mol
2 4 3M (SO )m 0,15.(2M 3.96) 0,3M 0,45.96 11 43,2 54,2g
Vậy m = 54,2
* Kết hợp với bảo toàn electron và bảo toàn điện tích
Tương tự cách 3.2 ta có 3M
n 0,3mol
Theo bảo toàn điện tích: 2 34SO trong muèi M
3 3n n .0,3 0,45mol
2 2
Vậy 2n
4muèi trong muèi MSOM
m m m m 0,45.96 11 43,2 54,2g
Đáp án: m = 54,2
* Kết hợp với sơ đồ chéo
Từ 3.1 ta có 11
M0,3
Ta có sơ đồ chéo:
Fe (M = 56)
Al (M = 27)
M =
58
29n
Fe
nAl
11
0,3
3
3
2=
1
Như vậy nếu gọi số mol Fe là x thì số mol Al là 2x. Khi đó: 27x + 56.2x = 11
x = 0,1. 2 4 3 2 4 3Fe (SO ) Fe Al (SO ) Al
1 1n n 0,05mol; n n 0,1mol
2 2
Vậy m = 0,05.400 + 0,1.342 = 54,2.
Cách 4: Phương pháp bảo toàn khối lượng
Ta có: 2 4 2 2KL H SO p muèi SO H Om m m m m
2 4 2 2muèi KL H SO p SO H Om m m (m m )
Mặt khác theo phương trình phản ứng trên ta có: 2 2 4 2H O H SO p SOn n 2n 0,9mol
m = 11 + 0,9.98 – (0,45.64 + 0,9.18) = 54,2
Cách 5: Phương pháp bảo toàn điện tích
43
Quá trình khử :
24 2 24H SO 2e SO 2H O
Áp dụng bảo toàn điện tích ta có 224
SOe trao ®æiSO t¹o muèi
1n n n 0,45mol
2
Như vậy 24
muèi KL SO t¹o muèim m m 11 0,45.96 54,2g
Cách 6: Phương pháp số học
*Giả sử 11 gam hỗn hợp chỉ có Fe
2Fe SO Fe
11 3 16,5n mol n n (mol)
56 2 56
Như vậy số mol SO2 giảm so với thực tế là: 16,5 8,7
0,45 (mol)56 56
Mặt khác nếu ta chuyển 1 gam Al thành 1 gam Fe thì số mol SO2 tạo thành sẽ giảm đi
một lượng:
3 1 1 29mol
2 27 56 1008
Như vậy trong phép giả sử trên ta đã chuyển lượng Fe thành Al là: 8,7 29
: 5,4g56 1008
Vậy trong hỗn hợp đầu có 5,4g Al và 11 – 5,4 = 5,6g Fe
2 4 3 2 4 3Fe (SO ) Fe Al (SO ) Al
1 1n n 0,05mol; n n 0,1mol
2 2
Vậy m = 0,05.400 + 0,1.342 = 54,2.
* Giả sử 0,45 mol SO2 là do Fe sinh ra
2Fe SO Fe
2n n 0,3mol m 16,8g
3
Trong thực tế: khối lượng hỗn hợp là 11g nên trong phép giả sử trên đã làm tăng 5,8g
hỗn hợp
Mặt khác cứ thay 1mol SO2 được tạo ra do Al bằng 1 mol SO2 được tạo ra do Fe thì
khối lượng hỗn hợp tăng một lượng là : 2 2 58
.56 .27 g3 3 3
Như vậy trong phép giả sử trên ta đã thay số mol SO2 sinh ra do Al bằng SO2 sinh ra
do Fe một lượng là: 58
5,8 : 0,3mol3
44
Như vậy số mol SO2 do Al tạo ra là 0,3 mol nên
2Al SO Fe
2 11 0,2.54n n 0,2mol n 0,1mol
3 56
2 4 3 2 4 3Fe (SO ) Fe Al (SO ) Al
1 1n n 0,05mol; n n 0,1mol
2 2
Vậy m = 0,05.400 + 0,1.342 = 54,2.
Ví dụ 5: Hòa tan hoàn toàn 7,56 gam hỗn hợp Mg và Al bằng dung dịch HCl thu được
8,064 lít khí (đktc). Cũng lượng hỗn hợp này nếu hòa tan hoàn toàn bằng H2SO4 đặc,
nóng thu được 0,12 mol một sản phẩm duy nhất chứa lưu huỳnh. Hãy xác định sản
phẩm khử đó?
Lời giải
Bài toán này có hai giai đoạn tính:
* Tính số mol của Mg, Al
Cách 1: Phương pháp đại số
Gọi số mol Mg, Al lần lượt là x, y
Mg + 2HCl MgCl2 + H2
x x
2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2
y 1,5y
Theo đề bài ta có hệ phương trình
24 27 7,560,18
8, 0641,5 0,36 0,12
22, 4
x yx
x y y
Cách 2: Phương pháp bảo toàn mol electron
Mg Mg+2 + 2e 2H+ + 2e H2
x 2x 0,72 0,36
Al Al+3 + 3e
y 3y
Ta có: 24 27 7,56 0,18
2 3 0,72 0,12
x y x
x y y
* Xác định sản phẩm khử của S+6
45
Cách 1: Bảo toàn mol electron kết hợp thử đáp án
Sản phẩm khử của S+6 có thể là SO2, S hay H2S
Trường hợp 1: Sản phẩm khử là SO2
Mg Mg+2 + 2e S+6 + 2e S+4
0,18 0,36 0,72 0,36 0,12 (loại)
Al Al+3 + 3e
0,12 0,36
Trường hợp 2: Sản phẩm khử là S
Mg Mg+2 + 2e S+6 + 6e S
0,18 0,36 0,72 0,12 (nhận)
Al Al+3 + 3e
0,12 0,36
Trường hợp 3: Sản phẩm khử là H2S
Mg Mg+2 + 2e S+6 + 8e S-2
0,18 0,36 0,72 0,09 0,12 (loại)
Al Al+3 + 3e
0,12 0,36
Vậy sản phẩm khử là S
Cách 2: Bảo toàn mol electron, dạng tổng quát
Gọi số oxi hóa của S trong sản phẩm cần tìm là x
Mg Mg+2 + 2e S+6 + (6 – x)e Sx
0,18 0,36 0,12(6 - x) 0,12
Al Al+3 + 3e
0,12 0,36
Theo định luật bảo toàn mol electron, ta có:
0,12(6 - x) = 0,72 x = 0
Vậy sản phẩm khử là S
Nhận xét: Thông thường HS sẽ giải bài toán theo hai giai đoạn và sử dụng một trong
hai cách trên cho từng giai đoạn, tuy nhiên với HS thông minh, có khả năng tư duy
khái quát sẽ dễ dàng nhận ra tính chất bắc cầu cho hai TN như sau
ne do S+6 nhận = ne do (Mg, Al) nhường = ne do H+ nhận
46
do đó S+6 + (6 – x)e Sx 2H+ + 2e H2
0,12(6 - x) 0,12 0,72 0,36
Ta có: 0,12(6 - x) = 0,72 x = 0
Vậy sản phẩm khử là S
Ví dụ 6: Hòa tan hoàn toàn 28,8 g kim loại Cu vào dung dịch HNO3 loãng, tất cả khí
NO thu được đem oxi hóa thành NO2 rồi sục vào nước có dòng oxi để chuyển hết
thành HNO3. Tính thể tích khí oxi ở đktc đã tham gia vào quá trình trên?
Lời giải
Cách 1: Phương pháp đại số:
3 Cu + 8HNO3 3Cu (NO3)2 + 2NO + 4 H2O (1)
2NO + O2 2NO2 (2)
4NO2 + O2 + 2H2 O 4HNO3 (3)
nCu = 28,8
0,4564
(mol)
Theo phương trình (1): nNO = 23 nCu =
23 0,45 = 0,3 (mol)
(2): 2 2NO NO O (2) NO
1n n 0,3(mol) n n 0,15(mol)
2
(3) 2 2O NO
1 0,3n n 0,075(mol)
4 4
2O ph¶n øngn 0,15 0,075 0,225(mol)
2O ph¶n øngV 0,225x22,4 5,04 lÝt (®ktc)
Cách 2: Phương pháp bảo toàn electron:
Vì trong quá trình phản ứng N ban đầu ở mức oxi hóa +5, sau về lại +5 nên có thể xem
N không tham gia quá trình trao đổi electron.
2 22
Cu Cu 2e O 4e 2O
0,45 0,9 x 4x
Áp dụng bảo toàn electron ta có: 4x = 0,9 x = 0,225
2OV 0,225.22,4 5,04lit
Cách 3: Bảo toàn nguyên tố:
* Xét cho quá trình chuyển NO → HNO3.
47
Từ phản ứng: 3 Cu + 8HNO3 3Cu (NO3)2 + 2NO + 4 H2O (1)
Ta có NO Cu
2n n 0,3mol
3
Mặt khác: trong cả quá trình: NO + O2 + H2O → HNO3.
Bảo toàn nguyên tố N ta có: 3HNO NOn n 0,3mol
Bảo toàn nguyên tố H: 2 3H O HNO
1n n 0,15mol
2
Bảo toàn nguyên tố O: 2 2 3NO O H O HNOn 2n n 3n
2O
3.0,3 (0,3 0,15)n 0,225mol
2
2OV 0,225.22,4 5,04lit
* Xét cho cả quá trình.
Thực chất của toàn bộ quá trình chuyển hóa là:
2Cu + 4HNO3 + O2 → 2Cu(NO3)2 + 2H2O
Theo sơ đồ: 2O Cu
1 0,45n n 0,225mol
2 2
2OV 0,225.22,4 5,04lit
Cách 4: Bảo toàn khối lượng kết hợp với bảo toàn nguyên tố
Ta có: Cu + HNO3 + O2 → Cu(NO3)2 + H2O.
Bảo toàn nguyên tố Cu: 3 2Cu(NO ) Cun n 0,45mol
Bảo toàn nguyên tố N: 3 3 2HNO Cu(NO )n 2n 0,9mol
Bảo toàn nguyên tố H: 2 3H O HNO
1n n 0,45mol
2
Bảo toàn khối lượng: 2 3 2 2 3O Cu(NO ) H O Cu HNOm m m m m
= 0,45.188 + 0,45.18 – 0,45.64 – 0,9.63 = 7,2g
2O
7,2n 0,225mol
32
2OV 0, 225.22, 4 5,04lit
(Hoặc có thể bảo toàn nguyên tố O: 3 2 2 3
2
Cu(NO ) H O HNO
O
6n n 3nn 0,225mol
2
)
Cách 5: Bảo toàn điện tích:
48
Sau phản ứng chỉ còn các ion: H+, Cu2+, NO3-.
23NO H sau Cu
n n 2n (1)
Mặt khác: 3H ®Çu NO
n n 2 3
H (t¹o H O) H ®Çu H sau NO H saun n n n n (2)
Từ (1) và (2) ta có: 22H (t¹o H O) Cu
n 2n 0,9mol 2H On 0,45mol
Mặt khác theo bảo toàn nguyên tố O ta có 2 2O H O
1n n 0,225mol
2
2OV 0,225.22,4 5,04lit
Ví dụ 7: Cho 4,1 gam hỗn hợp X gồm Fe, Cu, Ag phản ứng hoàn toàn với dung dịch
HNO3 thu được 784 ml khí NO (sản phẩm khử duy nhất) và m gam muối. Tính m?
Lời giải
Cách 1: Phương pháp đại số:
Phương trình hóa học của các phản ứng:
3 3 3 2Fe 4HNO Fe(NO ) NO 2H O (1)
3 3 2 23Cu 8HNO 3Cu(NO ) 2NO 4H O (2)
3 3 23Ag 4HNO 3AgNO NO 2H O (3)
Đặt số mol của Fe, Cu, Ag lần lượt là x, y, z ta có:
56x 62y 108z 4,1
2 1x y z 0,035
3 3
56x 62y 108z 41
3x 2y z 0,105
Đến đây gặp hệ 2 phương trình 3 ẩn sẽ không giải tìm được các ẩn riêng biệt khi đó ta
dùng phương pháp ghép ẩn số để tìm ra khối lượng muối:
mmuối = x.(56+62.3) + y.(64+62.2) + z.(108+62)
= (56x + 64y + 108z) + 62(3x + 2y + z) = 41 + 62.1,05 = 10,61g
Cách 2: Dùng công thức trung bình:
* Giải đại số thông thường
Đặt công thức chung của 3 kim loại là M với hóa trị là n ta có phản ứng:
3 3 2n3M 4nHNO 3M(NO ) nNO 2nH O
Theo phản ứng ta có 3 n
NOM M(NO )
3 0,105n n n
n n
49
3 nM(NO )
0,105 0,105m (M 62n) M 0,105.62
n n
3 nM(NO )
m 4,1 0,105.62 10,61 gam
Vậy m = 10,61
* Kết hợp với tăng giảm khối lượng:
Nhìn vào phản ứng ta thấy:
3NONO (trongmu )
n 3n 0,105èi
mol m = 4,1 + 0,105.3 = 10,61
(∆m tăng = 3NO trong muèi
m )
Vậy m = 10,61
Cách 3: Phương pháp bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố:
Gọi số mol HNO3 phản ứng là x ta có số mol H2O là 0,5 x (Bảo toàn nguyên tố H)
33HNO . NONO ( trongmu )
n n n x 0, 035 p èi 3NO t mu
m 62(x 0,035) ¹o èi
Áp dụng BTKL cho cả phản ứng ta có:
3 2kim lo¹i HNO muèi NO H Om m m m m 33 2HNO NO H ONO t¹o muèi
m m m m
63x = 62(x - 0,035) + 0,035.30 + 9x x = 0,14
Thay vào ta có 3
4,1 62(0,14 0, 035) 10,61muèi kim lo¹i NO trong muèim m m gam
Vậy m = 10,61
Cách 4: Phương pháp bảo toàn electron kết hợp với biến đổi đại số:
Fe → Fe3+ + 3e; Cu → Cu2+ + 2e; Ag → Ag+ + 1e.
N+5 + 3e → N+2 (NO)
Từ đó ta có hệ phương trình: 56x 62y 108z 41
3x 2y z 0,105
Tiến hành tách ghép ẩn như cách 1 ta được m = 10,61
Cách 5: Phương pháp bảo toàn electron kết hợp với công thức trung bình:
nM M ne
5 2N 3e N NO
n NOM M
3 0,105n n n
n n
3 nM(NO )
0,105 0,105m (M 62n) M 0,105.62
n n
50
3 nM(NO )
m 4,1 0,105.62 10,61 gam
Vậy m = 10,61
Cách 6: Bảo toàn điện tích:
Ta có: 3 2 NO 2H O4H NO 3e
Để bảo toàn điện tích thì 3
e NONO (trongmu )n n 3n 0,105 nhËnèi
mol
Vậy m = 4,1 + 0,105.3 = 10,61
Ví dụ 8: Cho 3,78 gam bột Al phản ứng vừa đủ với dung dịch muối XCl3 tạo thành
dung dịch Y. Khối lượng chất tan trong dung dịch Y giảm 4,06g so với XCl3. Xác định
công thức muối của XCl3.
Lời giải
Cách 1: Phương pháp tăng giảm khối lượng
Khối lượng chất tan trong dung dịch giảm 4,06g nên khối lượng kim loại tạo thành là:
4,06 + 3,78 = 7,84 g
Phương trình ion thu gọn:
Al + X3+ Al3+ + X
3, 78 7,84
0,14( ) 5627 0,14
X Al Xn n mol M X là Fe
Cách 2: Phương pháp đại số
3, 78
0,14( )27
Aln mol
Al + XCl3 AlCl3 + X
0,14 0,14 0,14 0,14
335,5.3XClM X
327 35,5.3AlClM
3 3
4,06XCl AlClm m
0,14 (X + 35,5.3) - 0,14 ( 27 + 35,5.3) = 4,06
X – 27 = 29
X = 56.
Vậy X là Fe
51
Cách 3:
Al + XCl3 AlCl3 + X
1 mol Al phản ứng, sinh ra 1 mol X, khối lượng giảm (X - 27) gam
0,14 mol Al phản ứng, sinh ra 0,14 mol X, khối lượng giảm 4,06 gam
Ta có phương trình:
(X - 27) 0,14 = 4,06
X – 27 = 29
X = 56
Vậy X là Fe
Ví dụ 9: Cho 1,52 gam hỗn hợp gồm 3 oxit Al2O3, MgO, ZnO tan vừa đủ trong 300ml
dung dịch H2SO4 thu được dung dịch A. Cô cạn dung dịch A và làm khô thu được 3,92
gam muối khan. Tính nồng độ mol của dung dịch H2SO4 đã dùng.
Lời giải
Cách 1: Phương pháp đại số
Đặt số mol các oxit trong 15,2 gam hỗn hợp: {Al2O3: x ; MgO: y ; ZnO: z}
102x + 40y + 81z = 1,52 (1)
Từ các phản ứng:
2 3 2 4 2 4 23Al O 3H SO Al SO 3H O
2 4 4 2MgO H SO MgSO H O
2 4 4 2ZnO H SO ZnSO H O
Muối khan gồm {Al2(SO4)3: x ; MgSO4: y ; ZnSO4: z}
342x + 120y + 161z = 3,92 (2)
Nhận thấy, ở đây chỉ có 2 phương trình đại số, mà có đến 3 ẩn, nên không tìm
được giá trị cụ thể của x, y, z cần phải tách ghép ẩn:
Số mol: zyx3n42SOH
LÊy(2) (1) ta cã: 240x 80y 80z 2,4 3x y z 0,03
M1,03,0
03,0C03,0zyx3n )SOH(MSOH 4242
Với HS nắm vững kiến thức hoá học thì nhận thấy OHSOH 242nn , giải theo cách 2.
52
Cách 2: Bảo toàn khối lượng
BTKL: 2 4 2 2 4 2 4oxit H SO muèi H O H SO H SOm m m m 2,81 98n 5,21 18n
2 4 2 4H SO M(H SO )
0,03n 0,03 mol C 0,1M
0,3
2 24O (oxit ) SO (muèi )
n n , làm theo cách 3.
Cách 3: Phương pháp tăng giảm khối lượng
gam)81,221,5(ng¨tînglkhèiSOmolxng»bthÕoxittrongOmolx
gam)1696(ng¨tînglkhèiSOmol1ng»bthÕoxittrongOmol1
4
4
4 2 4 2 4O SO H SO M(H SO )
2,4 0,03x n n n 0,03 C 0,1M
80 0,3
Cách 4: Bảo toàn điện tích
HS có tư duy logic, khả năng suy luận, nhận thấy số oxi hóa của kim loại trong oxit và
trong muối không đổi nên theo định luật bảo toàn điện tích: 2 24O SO
n n
Mặt khác:2
2 24
24
oxit cation O
muèi oxit so omuèi cation SO
m m mm m m m
m m m
2 24 4SO SO
5,21 2,81 (96 16)n n 0,03
2 4 2 4H SO M(H SO )
0,03n 0,03 mol C 0,1M
0,3
Cách 5: Phương pháp trung bình:
Gọi công thức chung hỗn hợp là 2n
M O ( n hóa trị trung bình của hỗn hợp) ta có:
2 22 4 4 2n nM O nH SO M SO nH O
Theo PTHH của phản ứng trên ta có:
2 2 4n nM O M (SO )
1,52 3,92 3,92n 2.n 2.
M 16n 2M 96n M 48n
n 15 15 hay n M
64 64M (*)
22 4 nH SO M O
n 1 1,52nMÆt kh¸c : n n .
2 2 M 16n
Kết hợp với (*) ta có 2 4 2 4H SO M(H SO )
0,03n 0,03 mol C 0,1M
0,3
53
Ta cũng có thể kết hợp công thức trung bình với các phương pháp trên để giải bài toán
này.
Ví dụ 10: Một phoi bào sắt có khối lượng m gam để ngoài không khí bị oxi hóa thành
hỗn hợp A gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 có khối lượng 12g. Cho A tan hoàn toàn trong
HNO3 sinh ra 2,24lít (đktc) khí NO (là sản phẩm khử duy nhất). Tìm giá trị của m.
Lời giải
Đây được xem là bài toán “kinh điển” đã được rất nhiều GV và HS tìm tòi đưa
ra được rất nhiều cách giải hay, là bài tập khá tiêu biểu để rèn luyện phương pháp giải
cho cả GV và HS vì vậy ở ví dụ này tôi xin tổng hợp lại và trình bày khá chi tiết lời
giải của bài toán này.
Phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra :
- Khi cho Fe tác dụng với O2 :
22Fe O 2FeO 2 3 43Fe 2O Fe O 2 2 34Fe 3O 2Fe O
- Khi cho hỗn hợp A tác dụng với HNO3:
3 3 3 2Fe 4HNO Fe(NO ) NO 2H O
3 3 3 23FeO 10HNO 3Fe(NO ) NO 5H O
3 4 3 3 3 23Fe O 28HNO 9Fe(NO ) NO 14H O
2 3 3 3 3 23Fe O 6HNO 2Fe(NO ) 3H O
Cách 1. Phương pháp đại số
Đặt x, y, z, t lần lượt là số mol của Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3:
Phương trình đã cho:
mhh = 56x + 72y + 232z + 160t = 12 (1)
ne cho= 3x + y + z = 0,3 (2)
Biểu thức cần tìm: m = 56(x + y + 3z + 2t) (3)
Trong bài tập này, số ẩn cần tìm là 4 trong khi chỉ có 2 phương trình đã biết, do đó, bài
toán không thể giải bằng phương pháp đại số thông thường (đặt ẩn – giải hệ) để tìm ra
giá trị của mỗi ẩn mà chỉ có thể bằng cách ghép ẩn số, đi từ phương trình đã cho đến
biểu thức cần tìm bằng các cách sau:
* Đồng nhất hệ số
Gọi A và B là hệ số của các phương trình (1) và (2) sao cho :
54
A × (1) + B × ( 2) = (3)
A (56x + 72 y + 232z + 160t ) + B (3x + y + z ) = 56( x + y + 3z + 2t )
Tiến hành đồng nhất hệ số của x, y, z, t ở 2 vế của phương trình trên, ta có :
56A 3B 56
72A B 56
232A B 168
160A 112
m = 0, 7 (1) + 5, 6 ( 2) = 10, 08g
* Tách ghép ẩn
Trong bài tập này, phương pháp ghép ẩn – giải hệ được thực hiện với 2 biểu thức sau :
nFe= x + y + 3z + 2t (4)
nO = y + 4z+ 3t (5)
Với 2 biểu thức đã cho và dữ kiện đề bài, ta có :
hh
e cho
m 56x 72y 232z 160t 56(x y 3z 2t) 16(y 4z 3t) 12
n 3x y z 3(x y 3z) 2(y 4z 3t) 0,3
Coi 2 biểu thức (4) và (5) là 2 ẩn của một hệ 2 phương trình, giải hệ ta có :
x y 3z 2t 0,18
y 4z 3t 0,12
Từ đó, có kết quả: m = 56 ( x + y + 3z + 2t ) = 10, 08g
Phương pháp đại số có nhược điểm là đã "toán học hóa" bài toán hóa học khá
nhiều, tuy nhiên nền tảng của nó vẫn là những hiểu biết hóa học. Hơn nữa, việc rèn
luyện các kỹ năng tính toán và biến đổi biểu thức đại số cũng góp một vài trò không
nhỏ trong việc phát triển tư duy sáng tạo cho HS.
Cách 2: Phương pháp bảo toàn khối lượng
Cho hỗn hợp A tác dụng với dung dịch HNO3, theo định luật bảo toàn khối
lượng, ta có :
3 3 3 2A HNO Fe(NO ) NO H Om m m m m (6)
Trong đó, số mol các chất lần lượt là : 3 3Fe(NO ) Fe
mn n
56
3 3 3 3HNO t¹o NO NO HNO t¹o muèi Fe(NO )
mn n 0,1 mol; n 3n 3.
56
55
3HNO p
3mn 0,1
56
2 3H O HNO p
1 1 3mn n (0,1 )
2 2 56
Tính khối lượng các chất và thay vào (6), ta được:
3m m 1 3m
12 (0,1 ).63 .242 0,1.30 (0,1 ) 1856 56 2 56
Giải ra được m = 10,08
Cách 3: Phương pháp bảo toàn nguyên tố
Dựa vào bán phản ứng khử: 3 24H NO 3e NO 2H O
Ta thấy có thể giải lại bài toán theo phương pháp bảo toàn nguyên tố và khối lượng đối
với oxi như sau:
3 2O(trong A) O (trong HNO NO) O(trong NO) O(trong H O)m m m m
Giải ra được m = 10,08
Cách 4: Phương pháp bảo toàn electron
Ở bài toán này, chất nhường e là Fe, chất nhận e là O2 và N+5 trong HNO3.
3
Fe Fe + 3em m
356 56
22O 4e 2O
12 m 12 m
32 8
5 2
N 3e N (NO) 0,3 0,1 : mol
Ta có: e nhêng e nhËnn n
m 12 m
.3 0,356 8
m = 10,08
Cách 5: Phương pháp trung bình
* Hóa trị trung bình kết hợp với bảo toàn electron
Gọi hóa trị trung bình của Fe trong cả hỗn hợp A là n , khi đó, công thức của A
là2 n
Fe O
Áp dụng định luật bảo toàn electron cho phản ứng của A với HNO3, ta có :
n 32 n
2Fe (Fe O ) 2Fe 2(3 n)e12 12
2.56.2 16n 56.2 16n
5 2
N 3e N (NO) 0,3 0,1 : mol
2 4/3
12 4 2. 0,3 n A cã CTPT trung b×nh lµ : Fe O
356.2 16n
VậyFe
12n 2. 0,18 mol m 10,08
56.2 16.(4 / 3)
56
* Công thức phân tử trung bình kết hợp với bảo toàn electron
Gọi công thức phân tử trung bình cả hỗn hợp A là x y
Fe O
Áp dụng định luật bảo toàn electron cho phản ứng của A với HNO3, ta có :
3 2
x y
Fe O xFe yO (3x 2y)e
12 12 (3x 2y).
56x 16y 56x 16y
5 2
N 3e N (NO) 0,3 0,1 : mol
Ta có phương trình:
3 2
12 x 3(3x 2y). = 0,3 CTPT trung b×nh : Fe O
256x 16y y
3 2Fe Fe O
12n 3n 3. 0,18 mol m=10,08
200
* Dùng công thức trung bình kết hợp với bảo toàn điện tích
Gọi công thức chung của cả hỗn hợp A là x y
Fe O , ta có PTHH biểu diễn phản ứng
dưới dạng ion thu gọn là:
33 2x y
Fe O (4 2y)H NO xFe NO 2 yH O
Bảo toàn điện tích 2 vế phản ứng, ta có: 4 2y 1 3x 3x 2y 3 (7)
Theo PTHH của phản ứng ta có:
x yFe O NO
12n n 0,1 mol=
56x 16y
56x+16y=120 (8)
Từ (7) và (8), ta có: x = 1,8; y = 1,2.
Vậy m = 56.1,8 + 16.1,2 = 10,08
Cách 6: Phương pháp quy đổi
* Quy đổi phân tử
Có rất nhiều cách quy đổi CTPT các oxit của Fe, vì thực ra, kết quả quy đổi nào cũng
chỉ là một giả định và không ảnh hưởng đến kết quả bài toán.
Do khi hỗn hợp A phản ứng với HNO3 thì chỉ có Fe cho nhiều electron nhất và Fe2O3
không cho electron, nên cách đơn giản nhất là quy đổi hỗn hợp A thành Fe và Fe2O3
(do 3FeO→ Fe. Fe2O3
57
Như vậy khi cho A + HNO3 chỉ có Fe phản ứng cho khí NO
3 3 3 2
Fe 4HNO Fe(NO ) NO 2H O0,1 0,1 : mol
Vậy2 3 2 3Fe O Fe Om 12 56.0,1 6,4g n 0,04 mol (Bảo toàn nguyên tố Fe)
2 3Fe ®Çu Fe trong A Fe O trong An n 2n 0,18 mol m = 10,08
Lưu ý: Sau khi quy đổi có thể kết hợp với phương pháp bảo toàn electron để giải bài
toán này
* Phương pháp quy đổi nguyên tử
Hỗn hợp A gồm Fe và các oxit của nó có thể quy đổi thành một hỗn hợp chỉ
gồm nguyên tử Fe và O có số mol tương ứng là x và y.
Áp dụng phương pháp bảo toàn electron ta có :
3
Fe Fe 3ex 3x
2
O O 2ey 2y
5 2
N 3e N (NO) 0,3 0,1
Từ đó ta có phương trình: 3x + 2y = 0,3 (*)
Mặt khác mhh = 56x + 16y = 12 (**)
Giải hệ (*) và (**) ta có x = 0,12; y = 0,18 m = 10,08
Phương pháp quy đổi là phương pháp rất hay và phù hợp để giải quyết nhanh
những bài toán loại này.
Chú ý: ta hoàn toàn có thể thay đổi các phương án quy đổi mà không ảnh
hưởng đến kết quả bài toán. Đối với cách làm 4.1, ta có thể quy đổi hỗn hợp A là hỗn
hợp của (Fe, Fe3O4), (Fe, FeO), (FeO, Fe2O3),... hay như với cách làm 4.2, ta cũng có
thể quy đổi hỗn hợp A là hỗn hợp của (Fe, O2) , (O, FeO), (O, Fe3O4) cũng được (lẽ
tất nhiên là không thể quy đổi thành (O, Fe2O3) vì khi đó sẽ không còn chất cho
electron). Mặc dù trong một vài trường hợp kết quả của 1 trong 2 giá trị có thể âm,
nhưng điều đó là sự bù trừ cần thiết và kết quả cuối cùng của bài toán vẫn được đảm
bảo. (xem thêm bài "hiểu đúng hơn về phương pháp quy đổi" – Báo hóa học và ứng
dụng số 15/2010).
Cách 7: Phương pháp số học
* Giả sử lượng Fe phản ứng với O2 chỉ tạo ra Fe2O3
Từ số mol O2 phản ứng ta tính được số mol Fe: 4Fe + 3O2→ 2 Fe2O3
58
Fe
4 12 mn .
3 32
Số mol Fe còn lại tác dụng với HNO3 thì nFe= nNO.
Ta có phương trình:m 4 12 m
. 0,1 m 10,08g56 3 32
* Giả sử tất cả lượng Fe tác dụng hết chỉ tạo ra Fe2O3
Khối lượng hỗn hợp A đạt mức tối đa phải là: m 10m
.16056.2 7
Số mol O2 còn thiếu là:2O
10m 1n ( 12).
7 32
Vì số mol e do lượng O2 còn thiếu phải bằng số mol e do N+5 trong HNO3 nhận để
giảm xuống N+2 trong NO nên ta có phương trình :
10m 1( 12). .4 0,1.3 m 10,08
7 32
Ví dụ 11: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp rắn X gồm 0,12 mol FeS2 và x mol Cu2S vào
một lượng vừa đủ dung dịch HNO3 loãng, đun nóng. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn
toàn thu được dung dịch A (chỉ chứa 2 muối sunfat) và khí NO là sản phẩm khử duy
nhất. Tính khối lượng muối sunfat trong dung dịch A.
Lời giải
Cách mà đa số HS hay dùng là phương pháp đại số, cân bằng phương trình
phản ứng hóa học và lập phương trình đại số. Tuy nhiên việc cân bằng hai phản ứng
hóa học trong bài này không phải là đơn giản, ngay cả khi cân bằng thành công rồi HS
cũng chưa chắc đã làm được tiếp, nguyên nhân chủ yếu là không đọc kĩ đề bài, không
biết sử dụng triệt để các cụm từ đầu bài cho “HNO3 vừa đủ”, “Dung dịch A chỉ chứa 2
muối sunfat”
Cách 1: Phương pháp đại số
* Dùng phương trình phân tử
2 3 2 4 2 4 232FeS 10HNO Fe SO 10NO H SO 5H O 1 0,12 0,06 0,06
2 3 2 4 4 23Cu S 10HNO 3H SO 6CuSO 10NO 8H O 2 x x 2x
Để dung dịch A sau phản ứng chỉ chứa muối sunfat thì số mol H2SO4 sinh ra ở
(1) phải bằng số mol H2SO4 phản ứng ở (2) x = 0,06
59
Dung dịch A chứa các muối {Fe2(SO4)3: 0,06 ; CuSO4: 0,12}
mmuối = 400.0,06 + 160.0,12 = 43,2gam
* Dùng phương trình ion rút gọn
3 22 3 4 2FeS 4H 5NO Fe 2SO 5NO 2H O
0,12 0,48 0,6 0,12 0,24
2 22 3 4 23Cu S 16H 10NO 6Cu 3SO 10NO 8H O
x 16x / 310x / 3 2x x
Vì dung dịch A chỉ chứa các muối sunfat và HNO3 dùng vừa đủ nên ta phải có:
06,0x3/x106,03/x1648,0nn3NOH
Dung dịch A {Fe3+: 0,12 ; Cu2+: 0,12 ; }3,0:SO24
mmuối = 56.0,12 + 64.0,12 + 96.0,3 = 43,2gam
* Viết 1 phản ứng
Dung dịch A chỉ chứa 2 muối sunfat, nên ta viết cùng một phản ứng
Phương trình phản ứng xẩy ra là:
2 2 3 2 4 4 236FeS 3Cu S 40HNO 3Fe SO 6CuSO 40NO 20H O0,12 0,06 0,06 0,12
x = 0,06
Dung dịch A chứa các muối {Fe2(SO4)3: 0,06 ; CuSO4: 0,12}
mmuối = 400.0,06 + 160.0,12 = 43,2gam
Với HS có năng lực suy luận, dung dịch A chỉ chứa 2 muối sunfat, nên số mol nguyên
tử Fe, Cu, S được bảo toàn, giải theo cách 2.
Cách 2: Bảo toàn số mol nguyên tử
Dung dịch A chứa các muối {Fe2(SO4)3: 0,06 ; CuSO4: 2x}
Bảo toàn nguyên tử S ta có: 2.0,12 + x = 3.0,06 + 2x x = 0,06
Dung dịch A chứa các muối {Fe2(SO4)3: 0,06 ; CuSO4: 0,12}
mmuối = 400.0,06 + 160.0,12 = 43,2gam
Một số HS khác nhận thấy dung dịch luôn trung hoà về điện, nên áp dụng phương
pháp bảo toàn điện tích, giải theo cách 3.
Cách 3: Bảo toàn điện tích
Dung dịch A {Fe3+: 0,12 ; Cu2+: 2x ; )}x24,0(:SO24
60
Bảo toàn điện tích ta có: 3.0,12 + 2.2x = 2(0,24 + x) x = 0,06
Dung dịch A {Fe3+: 0,12 ; Cu2+: 0,12 ; }3,0:SO24
mmuối = 56.0,12 + 64.0,12 + 96.0,3 = 43,2gam
Cách 4: Phương pháp quy đổi
Ta quy đổi hỗn hợp thành Fe, Cu và S khi đó:
2 2Fe FeS Cu Cu Sn n 0,12 mol; n 2n 2x mol; 2 2S FeS Cu Sn 2n n (0,24 x)mol.
Dung dịch thu được chỉ gồm gồm 2 muối sunfat: Fe2(SO4)3 và CuSO4 nên ta có:
3 2 4 S 2HNO H SO 2NO
0,24 x 0,24 x
3 2 4 2 4 3 22Fe 2HNO 3H SO Fe (SO ) 2NO 4H O
0,12 0,18 0,06
3 2 4 4 23Cu 2HNO 3H SO 3CuSO 2NO 4H O
2x 2x 2x
Theo các PTHH trên ta thấy:
0,24 + x = 0,18 + 2x x = 0,06
muèim 0,06.400 2.0,06.160 43,2g
Cách 5: Biện luận
Trong FeS2 có 0,12 mol Fe và 0,24 mol S. Trong sắt (III) sunfat 0,12 mol Fe kết hợp
với 0,18 mol 24SO , còn dư 0,24 – 0,18 = 0,06 mol 2
4SO
Có x mol Cu2S để tạo ra CuSO4 còn thiếu x mol S. Vậy x = 0,06
Cách 6: Dựa vào bản chất của các quá trình hóa học
3 22 4FeS Fe 2SO
0,12 0,12 0,24 : mol
Để tạo muối Fe2(SO4)3: 0,12 mol Fe3+ cần (0,12 .3) : 2 = 0,18 mol 24SO
Số mol 24SO còn thừa để tạo muối CuSO4 là : 0,24 – 0,18 = 0,06 mol.
Với 0,06 mol 24SO vừa đủ để cho 0,06 mol Cu2S chuyển hoàn toàn thànhCuSO4.
Nhận xét: Cách 5 và cách 6 có tác dụng rất tốt trong việc rèn suy luận cho HS từ đó
phát triển tư duy phân tích, tổng hợp và tư duy logic.
61
Ví dụ 12: Hoà tan hoàn toàn 3,76gam hỗn hợp X ở dạng bột gồm FeS, FeS2 và S trong
HNO3 đặc, đun nóng thu được 10,752lít khí NO2 (đktc, sản phẩm khử duy nhất) và
dung dịch D. Cho dung dịch Ba(OH)2 dư vào D thu được kết tủa E, lọc tách lấy kết tủa
E và nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được m gam chất rắn. Tính
giá trị của m.
Lời giải
Cách 1: Phương pháp đại số
Đặt số mol FeS, FeS2 và S lần lượt là x, y và z.
Phương trình hóa học các phản ứng:
X + HNO3:
3 23 4 2 2FeS 10H 9NO Fe SO 9NO 5H O
3 22 3 4 2 2FeS 1 4 H 15 NO Fe 2SO + 15NO 7H O
23 4 2 2S 4 H 6 NO SO 6NO 2H O
D + Ba(OH)2 :
33Fe 3OH Fe(OH) 2 2
4 4Ba SO BaSO
Nung kết tủa xảy ra phản ứng : 2 3 232Fe OH Fe O 3H O
Theo PTHH các phản ứng ta có:
Chất rắn thu được {Fe2O3: 0,5.(x + y) = 0,015 ; BaSO4: (x + 2y + z) = 0,065}
m =160.0,015 + 233.0,065 = 17,545gam
Cách 2: Bảo toàn số mol electron
Đặt số mol các chất trong 3,76gam X {FeS: x ; FeS2: y ; S: z}
56(x + y) + 32(x + 2y + z) = 3,76
Bảo toàn số mol electron
3 6FeS Fe S + 9e x x x 9x
3 62FeS Fe + 2S + 15e
y y 2y 1 5y
6S S 6ez z 6z
5 4
2
N 1 e N (NO ) 0, 48 0,48
9x + 15y + 6z = 0,483x + 5y + 2z = 0,16 (x + y) + 2(x + 2y + z) = 0,16
Từ đóx + y = 0,03 ; x + 2y + z = 0,065
Chất rắn thu được {Fe2O3: 0,5.(x + y) = 0,015 ; BaSO4: (x + 2y + z) = 0,065}
62
m =160.0,015 + 233.0,065 = 17,545gam
Cách 3: Phương pháp quy đổi
* Quy đổi phân tử
Coi FeS2 FeS.S
X gồm {FeS: x ; S: y} 88x + 32y = 3,76
Bảo toàn số mol electron
3 6FeS Fe S + 9e x x x 9x
6S S 6ey y 6y
5 42
N 1 e N (NO ) 0, 48 0,48
9x + 6y = 0,48
Từ đó x = 0,03 ; y = 0,035
Chất rắn thu được {Fe2O3: 0,5.x = 0,015 ; BaSO4: (x + y) = 0,065}
m = 160.0,015 + 233.0,065 = 17,545gam
* Quy đổi nguyên tử
Giả sử trong X gồm 2 nguyên tử {Fe: x ; S: y}5x + 32y = 3,76
Bảo toàn số mol electron
3Fe Fe +3ex x 3x
6S S 6e
y y 6y
5 4
2
N 1 e N (NO ) 0, 48 0,48
3x + 6y = 0,48
Từ đó x = 0,03 ; y = 0,065
Chất rắn thu được {Fe2O3: 0,5.x = 0,015 ; BaSO4: y = 0,065}
m = 160.0,015 + 233.0,065 = 17,545gam
Ngoài ra, sau khi quy đổi ta cũng có thể giải bài toán bằng phương pháp đại số.
Cách 4: Phương pháp trung bình:
* Đặt công thức chung của FeS và FeS2 là n
FeS
X gồm {n
FeS : x ; S: y}
(56 + 32n)x + 32y = 3,7656x + 32( nx + y) = 3,76
Bảo toàn số mol electron
63
3 6
nFeS Fe nS + (6n+3)e
x x nx (6n+3)x
6S S 6ey y 6y
5 42
N 1 e N (NO ) 0, 48 0,48
(6n + 3)x + 6y = 0,483x + 6(nx + y) = 0,48
Từ đó suy ra: x = 0,03 ; nx + y = 0,065
Chất rắn thu được {Fe2O3: 0,5.x = 0,015 ; BaSO4: (nx + y) = 0,065}
m = 160.0,015 + 233.0,065 = 17,545gam
* Coi 3 chất trong X có công thức là n
FeS (x mol)
(56 + 32n)x = 3,76
Bảo toàn số mol electron
3 6
nFeS Fe nS + (6n+3)e
x x nx (6n+3)x
5 4
2
N 1 e N (NO ) 0, 48 0, 48
(6n + 3)x = 0,48 x = 0,03 n = 6,5/3
Chất rắn thu được {Fe2O3: 0,5.x = 0,015 ; BaSO4: nx = 0,065}
m = 160.0,015 + 233.0,065 = 17,545gam
Ví dụ 13: Dẫn từ từ 448 ml CO2 (đktc) vào 1,5 lit dung dịch Ca(OH)2 0,01M thu được
a gam kết tủa và dung dịch X. Đun sôi dung dịch X đến phản ứng hoàn toàn thu được
b gam kết tủa. Tính a và b.
Lời giải
Ta có: 2 2CO Ca(OH) OH
n 0,02mol; n 0,015mol n 0,03mol
Đun sôi dung dịch X lại được kết tủa nên phản ứng tạo 2 muối do đó cả CO2 và
Ca(OH)2 đều phản ứng hết.
Cách 1: Phương pháp đại số
* Dùng phản ứng nối tiếp
Phản ứng nối tiếp giúp HS hiểu rõ hơn thứ tự phản ứng khi cho từ từ một oxit
axit (hoặc một đa axit) với dung dịch kiềm. Do ban đầu oxit axit thiếu, NaOH dư nên
phản ứng thu được muối trung hòa. Sau đó muối trung hòa sẽ tác dụng với oxit axit
dư.
64
Khi cho từ từ CO2 vào dung dịch Ca(OH)2 ta có các phản ứng
2 2 3 2
CO Ca(OH) CaCO H O (1)
0,015 0,015 0,015
2 3 2 3 2
CO CaCO H O Ca(HCO ) (2)
0,005 0,005 0,005
0t
3 3 2 22
Ca HCO CaCO H O CO (3)
0, 005 0, 005
Theo các phản ứng trên ta có:
3CaCO cßn sau (1) vµ (2)n 0,015 0,005 0,01mol
3CaCO (3)n 0,005mol
Vậy a = 0,01.100 = 1; b = 0,05.100 = 0,5
* Dùng phản ứng song song
Cách viết phản ứng này sẽ giúp HS hiểu rõ hơn các trường hợp tỉ lệ các chất
phản ứng khác nhau thì thu được sản phẩm khác nhau.
2 2 3 2
CO Ca(OH) CaCO H O (1)
x x x
2 2 3 2 2
2CO Ca(OH) Ca(HCO ) H O (2)
y 0,5y 0,5y
0t
3 3 2 22Ca HCO CaCO H O CO (3)
Theo bài ra ta có hệ phương trình:
x y 0,02 x 0,01
x 0,5y 0,015 y 0,01
Theo phản ứng ta có:
3 3CaCO (1) CaCO (3)n x 0,01mol; n 0,5y 0,005mol
Vậy a = 0,01.100 = 1; b = 0,05.100 = 0,5
Ngoài ra ta cũng có thể dùng phương trình ion rút gọn dưới dạng nối tiếp hoặc
song song để giải bài toán này:
Cách 2: Bảo toàn nguyên tố
Đặt số mol của CaCO3 là x; số mol Ca(HCO3)2 là y ta có :
65
Bảo toàn nguyên tố C: 2C COn n = x + 2y = 0,02.
Bảo toàn nguyên tố Ca: 2Ca Ca(OH)n n x = y = 0,015
Từ đó ta có x = 0,01; y = 0,005
Vậy a = 0,01.100 = 1; b = 0,05.100 = 0,5
Cách 3: Bảo toàn điện tích kết hợp với bảo toàn nguyên tố
Trong dung dịch X gồm có các ion Ca2+ và HCO3-;
Đặt số mol Ca2+ là x thì số mol HCO3- trong dung dịch X là 2x (bảo toàn điện tích)
Do đó số mol CaCO3 là 0,015 – x (bảo toàn nguyên tố Ca)
Mặt khác bảo toàn nguyên C ta có: 2 3 3
CO CaCO HCOn n n 0,015 x 2x 0,02
x = 0,005 nên 3 3CaCO Ca(HCO )n 0,01mol; n 0,005mol
Vậy a = 0,01.100 = 1; b = 0,05.100 = 0,5
Cách 4: Phương pháp sơ đồ chéo
2
2
CO
Ca(OH)
nÆt T
nĐ ta có:
2 2 3 2 1CO Ca(OH) CaCO H O cã T 1
2 2 3 2 22CO Ca(OH) Ca(HCO ) cã T 2
Theo bài ra 0,02 2
T0,015 3
Áp dụng sơ đồ chéo ta có:
CaCO3 (T1 = 1)
Ca(HCO3)2 (T2 = 2)
T = 4/3
nCaCO3
nCa(HCO3)2
=
2/3
1/3
2
1
=
2
3
1
3
Mặt khác bảo toàn nguyên tố Ca ta có: 3 3 2 2CaCO Ca(HCO ) Ca(OH )n n n 0,015mol
3 3 2CaCO Ca(HCO )n 0,01mol; n 0,005mol
Vậy a = 0,01.100 = 1; b = 0,05.100 = 0,5
Cách 5: Phương pháp trung bình
Tương tự cách 4 ta có :
66
Phản ứng tạo CaCO3 (T1 = 1); tạo Ca(HCO3)2 (T2 = 2) và T= 4/3
Đặt % theo mol của CaCO3 là x % theo mol của Ca(HCO3)2 là 1 – x ta có :
T = x + 2(1 – x) = 4/3 x = 2/3.
Mặt khác: 3 3 2 2CaCO Ca(HCO ) Ca(OH)n n n 0,015mol
3 3 2CaCO Ca(HCO )
2n 0,015. 0,01mol; n 0,005mol
3
Vậy a = 0,01.100 = 1; b = 0,05.100 = 0,5
Cách 6: Phương pháp đồ thị
nCaCO3
nCO2
0,015
00,015 0,02
0,01
Dựa vào đồ thị ta có: 3 3 2CaCO Ca(HCO )n 0,01mol; n 0,005mol
Vậy a = 0,01.100 = 1; b = 0,05.100 = 0,5
Ví dụ 14: Hòa tan hoàn toàn 2,84 gam hỗn hợp hai muối cacbonat của hai kim loại
nhóm IIA và thuộc hai chu kỳ liên tiếp trong bảng tuần hoàn bằng dung dịch HCl ta
thu được dung dịch X và 672 ml CO2 (đktc).
a. Xác định tên hai kim loại?
b. Cô cạn dung dịch X thì thu được bao nhiêu gam muối khan?
Lời giải
a. Xác định tên các kim loại
Cách 1: Phương pháp đại số
Gọi A, B là các kim loại cần tìm
Hai muối cacbonat là ACO3 (x mol) và BCO3 (y mol)
PTHH của các phản ứng xảy ra là:
ACO3 + 2HCl ACl2 + CO2 + H2O (1)
(mol) x 2x x x x
67
BCO3 + 2HCl BCl2 + CO2 + H2O (2)
(mol) y 2y y y y
( 6 0 ) ( 6 0 ) 2 , 8 4. . 1, 0 4
0 , 6 7 20 , 0 3 0 , 0 3
2 2 , 4
A BA B
M x M yM x M y
x y x y
Vì A, B nằm kế tiếp nhau trong nhóm IIA
* Giả sử : 4 24 1,04
0: 0,03
A Be x yx
B Mg x y
: Không thỏa mãn
* Giả sử : 24 40 1,04 0,01
: 0,03 0,02
A Mg x y x
B Ca x y y
(thỏa mãn)
* Giả sử :
:
A Ca
B Sr
hoặc :
:
A Sr
B Ba
(đều không thỏa mãn)
Vậy A là Mg, B là Ca
Cách 2: Phương pháp trung bình
Gọi CTPT chung của hai muối cacbonat của hai kim loại nhóm IIA là XCO3
XCO3 + 2HCl XCl2 + CO2 + H2O (3)
3 2
0,6720,03( )
22, 4XCO COn n mol
3
3
3
2,8494,67
0,03
XCO
XCO
XCO
mM
n
MX + 60 = 94,67 MX = 34,67
Mà MA < MX < MB MA < 34,67 < MB
Vì thuộc hai chu kỳ liên tiếp nên hai kim loại đó là Mg (M = 24) và Ca (M = 40)
b. Tính khối lượng muối thu được
Cách 1: Phương pháp đại số
Từ phương trình (1), (2), sau khi đã xác định được hai kim loại ta có:
2 2
0, 01.95 0, 02.111 3,17MgCl CaClm m m g
Cách 2: Phương pháp trung bình
Từ phương trình (3) ta có:
m = (34,67 + 71). 0,03 = 3,17g
68
Cách 3: Phương pháp tăng giảm khối lượng
Ta có:
1 mol XCO3 phản ứng, sinh ra 1 mol XCl2 thì khối lượng tăng 11 gam
0,03 mol XCO3 phản ứng, sinh ra 0,03 mol XCl2 thì khối lượng tăng 11.0,03 = 0,33
gam
Vậy khối lượng muối clorua tạo ra là: m = 2,84 + 0,33 = 3,17g
Ví dụ 15: Nung m gam hỗn hợp X gồm 2 muối cacbonat của 2 kim loại A, B đều hoá
trị 2. Sau một thời gian thu được 3,36 lít khí CO2 (đktc) và còn lại hỗn hợp chất rắn Y.
Cho Y tác dụng hết với HCl dư rồi cho khí thoát ra hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch
Ca(OH)2 dư, thu được 15 gam kết tủa. Phần dung dịch đem cô cạn thu được 32,5 gam
muối khan.
1. Tính giá trị của m.
2. Nếu A, B là 2 kim loại thuộc 2 chu kì kế tiếp trong phân nhóm chính nhóm II (MA<
MB). Xác định 2 kim loại A, B.
Lời giải
Vì chất rắn Y tác dụng với dung dịch HCl dư thấy có khí thoát ra Trong chất rắn Y
có muối cacbonat còn dư.
Cách 1: Phương pháp đại số
Đặt số mol các chất trong m gam X {ACO3: x mol; BCO3: y mol}
Nung X xảy ra các phản ứng:
0t
3 2
1 1 1
ACO AO CO x x x
0t
3 2
1 1 1
BCO BO CO y y y
Theo bài ra: 2CO 1 1
3,36n x y 0,15
22,4
Chất rắn Y gồm {AO: x1 mol; BO: y1 mol; ACO3: (x - x1) mol; BCO3: (y - y1) mol}
Y + HCl: Xảy ra các phản ứng
2 2AO 2HCl ACl H O
2 2BO 2HCl BCl H O
3 2 2 2ACO 2HCl ACl H O + CO
3 2 2 2BCO 2HCl Cl H O + CO
69
2 3 22Ca OH CO CaCO H O 0,15 0,15
Ta có: 3,0)yx(15,0)yx()yx(n 11CO2
Muối khan gồm { ACl2: x mol; BCl2: y mol}
(A + 71)x + (B + 71)y = 32,5 Ax + By = 11,2
1. X gồm { ACO3: x mol; BCO3: y mol}
m = (Ax + By) + 60(x + y) = 11,2 + 60.0,3 = 29,2gam
2. Ta có: 3,37A0AB
A3,02,11y
2,11ByAx
3,0yx
Vì A, B thuộc 2 chu kì kế tiếp trong phân nhóm chính nhóm II nên A = 24 (Mg) ; B =
40 (Ca)
Việc giải một cách trân phương như trên khá dài dòng, số ẩn lại nhiều, nếu khả
năng tư duy toán học không tốt, chưa chắc đã làm được ý 2
Cách 2: Phương pháp trung bình
* Biến đổi đại số:
Đặt công thức chung của 2 muối là molz:COM 3
3 2MCO MO CO
150422
36312
,,
,znCO ; chất rắn Y { OM : z1 ; 3
MCO : z - z1}
Y + HCl: Xảy ra các phản ứng
2 2MO 2HCl MCl H O
3 2 2 2MCO 2HCl MCl H O CO
2 3 22Ca OH CO CaCO H O
Có: 3015012,z,zznCO
Muối khan 2MCl z mol 3,37M5,32z)71M(
1. m (M 60)z (37,3 60).0,3 29,2
2. Ta có: 3,37M
Vì A, B thuộc 2 chu kì kế tiếp trong phân nhóm chính nhóm II nên A = 24 (Mg) ; B =
40 (Ca)
70
Với HS có năng lực quan sát, nhận thấy 2 muối 3COM và 2ClM khác nhau ở 2 gốc
axit, dùng phương pháp tăng giảm khối lượng, làm theo cách 2.2.
* Bảo toàn số mol nguyên tử + Tăng giảm khối lượng
Đặt công thức chung của 2 muối là 3MCO
Bảo toàn nguyên tử C: 3,015,015,0nnnn3232 CaCOCOCOMClM
T¨ng 11 gam3 2
T¨ng 11.0,3 gam3 2
1 mol MCO 1mol MCl0,3mol MCO 0,3mol MCl
1. m + 11.0,3 = 32,5 m = 29,2gam
2. 3,37M3,0
3,2960M
Vì A, B thuộc 2 chu kì kế tiếp trong phân nhóm chính nhóm II nên A = 24 (Mg) ; B =
40 (Ca)
* Bảo toàn số mol nguyên tử
Đặt công thức chung của 2 muối là 3MCO
Bảo toàn nguyên tử C: 2 32 3 CO CaCOMCl MCOn n n n 0,15 0,15 0,3
32,5 112M 71 M 37,3
0,3 3
1. m (M 60).0,3 29,2
2.Vì A, B thuộc 2 chu kì kế tiếp trong phân nhóm chính nhóm II nên A = 24 (Mg) ; B
= 40 (Ca)
* Phương pháp bảo toàn điện tích
223
COCOn n 0,15 0,15 0,3 mol
1. Theo bảo toàn điện tích thì _ 23COCl
n 2n 2.0,3 0,6 mol
Vậy 23
muCl COm m m m 32,5gèi
23CO Cl
m 32,5 m m 32,5 0,3.60 0,6.35,5 29,2
2. Ta có 2MCl Cl
1n n 0,3 mol
2
32,5 112M 71 M 37,3
0,3 3
71
Vì A, B thuộc 2 chu kì kế tiếp trong phân nhóm chính nhóm II nên A = 24 (Mg) ; B =
40 (Ca)
Ví dụ 16: Trộn 100ml dung dịch AlCl3 1M với 200ml dung dịch NaOH 1,8M thu
được kết tủa A và dung dịch B.
1. Tính khối lượng kết tủa A
2. Tính nồng độ mol của các chất trong B
Lời giải
Ta có: 3NaOH AlCln : n 0,36 : 0,1 3,6 :1 Có tạo thành NaAl(OH)4 (NaAlO2)
Cách 1: Viết phản ứng song song
3 3
AlCl 3NaOH Al OH 3NaCl (1)
x 3x x 3x
3 4
AlCl 4NaOH NaAl OH 3NaCl (2)
y 4y y 3y
Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình:
x y 0,1 x 0,043x 4y 0,36 y 0,06
1. Khối lượng kết tủa:
3Al(OH)m 0,04.78 3,12g
2. Nồng độ mol các chất trong B trong dung dịch B:
4 4NaAl(OH) M(NaAl(OH) )
0,06n y 0,06mol C 0,2M
0,3
NaCl M(NaCl)
0,3n 3x 3y 0,3mol C 1M
0,3
Cách 2: Viết phản ứng nối tiếp
3 3
AlCl 3NaOH Al OH 3NaCl (3)
0,1 0,3 0,1 0,3
3 4
Al(OH) NaOH NaAl OH (4)
0,06 0,06 0,06
1. Tính khối lượng kết tủa:
Theo (3) và (4) ta thấy
3Al(OH)n 0,1 0,06 0,04mol 3Al(OH)m 0,04.78 3,12g
72
2. Tính nồng độ mol các muối trong dung dịch B.
Theo (3) và (4) ta có:
4 4NaAl(OH) M(NaAl(OH) )
0,06n 0,06mol C 0,2M
0,3
NaCl M(NaCl)
0,3n 0,3mol C 1M
0,3
Cách 3: Bảo toàn nguyên tố
Trong dung dịch sau phản ứng còn lại muối NaCl và Na[Al(OH)4] nên ta có:
Bảo toàn nguyên tố Cl: 3NaCl AlCln 3n 0,3mol
Bảo toàn nguyên tố Na: 4NaCl NaAl(OH) NaOHn n n
4NaAl(OH) NaOH NaCln n n 0,36 0,3 0,06mol
Bảo toàn nguyên tố Al: 3 3 4AlCl Al(OH) NaAl(OH)n n n
3 3 4Al(OH) AlCl NaAl(OH)n n n 0,1 0,06 0,04mol
Vậy 1. Khối lượng kết tủa 3Al(OH)m 0,04.78 3,12g
2. Nồng độ mol các muối trong dung dịch B.
4M(NaAl(OH) ) M(NaCl)
0,06 0,3C 0,2M; C 1M
0,3 0,3
Cách 4: Bảo toàn điện tích
Sau phản ứng còn các ion Na+, Cl- và Al(OH)4- nên áp dụng bảo toàn điện tích ta có:
34 4NaOH AlClNa Cl Al(OH) Al(OH) Na Cl
n n n n n n n 3n 0,06mol
3 3 4Al(OH) AlCl Al(OH)
n n n 0,04mol
Vậy: 1. Khối lượng kết tủa 3Al(OH)m 0,04.78 3,12g
2. Nồng độ mol các muối trong dung dịch B.
4 44NaAl(OH) M(NaAl(OH) )Al(OH)
0,06n n 0,06mol C 0,2M
0,3
NaCl M(NaCl)Cl
0,3n n 0,3mol C 1M
0,3
Cách 5: Phương pháp sơ đồ chéo
73
Đặt 3
NaOH
AlCl
nT
n ta có: Theo bài ra: T = 3,6
Các phản ứng:
3 13AlCl 3NaOH Al OH 3NaCl T 3
3 24AlCl 4NaOH NaAl OH 3NaCl T 4
Do đó ta có sơ đồ chéo:
Al(OH)3 (T1 = 3)
NaAl(OH)4 (T2 = 4)
T = 3,6
0,04
0,06
nAl(OH)3
nNaAl(OH)4
=
0,04
0,06
=2
3
Mặt khác: 3 4 3Al(OH) NaAl(OH) AlCln n n 0,1mol
Từ đó ta có: 3 4Al(OH) NaAl(OH)n 0,04mol; n 0,06mol
Vậy: 1. Khối lượng kết tủa 3Al(OH)m 0,04.78 3,12g
2. Nồng độ mol các muối trong dung dịch B.
4M(NaAl(OH) )
0,06C 0,2M
0,3 ; 3NaCl AlCl M(NaCl)
0,3n 3n 0,3mol C 1M
0,3
Cách 6: Phương pháp trung bình
Phản ứng tạo Al(OH)3
3
NaOH1
AlCl
nT 3
n ;
phản ứng tạo NaAlO2
3
NaOH2
AlCl
nT 4
n
Theo bài ra ta có T = 3,6
Gọi % theo mol của Al(OH)3 là x % Theo mol của NaAlO2 là 1 – x
Ta có: T = 3x + 4(1 – x) = 3,6 x = 0,4
Mặt khác: 3 4 3Al(OH) NaAl(OH) AlCln n n 0,1mol
Từ đó ta có: 3 4Al(OH) NaAl(OH)n 0,4.0,1 0,04mol n 0,06mol
Vậy: 1. Khối lượng kết tủa 3Al(OH)m 0,04.78 3,12g
2. Nồng độ mol các muối trong dung dịch B.
74
4M(NaAl(OH) )
0,06C 0,2M
0,3
3NaCl AlCl M(NaCl)
0,3n 3n 0,3mol C 1M
0,3
Cách 7: Phương pháp đồ thị
n
nNaOH
a
0 3a 4a
Al(OH)3
n
nNaOH
0,1
00,3 0,4
Al(OH)3
0,36
0,04
Theo đồ thị ta có:
3 3Al(OH) Al(OH)n 0,04mol m 0,04.78 3,12g
Ví dụ 17: Hòa tan vừa hết m gam Al vào dung dịch NaOH thì thu được dung dịch A
và 3,36 lít H2 (đktc)
a. Tính m?
b. Rót từ từ dung dịch HCl 0,2M vào A thì thu được 5,46g kết tủa. Tính thể tích dung
dịch HCl đã dùng
Lời giải
a. Phương trình phản ứng
2Al + 2H2O + 2NaOH 2NaAlO2 + 3H2
Theo phương trình: Aln = 2
3
2Hn = 0,1 mol
m = 2,7 gam
75
PTHH của những phản ứng lần lượt xảy ra như sau
HCl + NaAlO2 + H2O Al(OH)3 + NaCl (1)
3HCl + Al(OH)3 AlCl3 + 3H2O (2)
b. Theo giả thiết: Số mol Al(OH)3 = 5,46 : 78 = 0,07 (mol)
Cách 1: Phương pháp đại số
Trường hợp 1 : Chỉ có phản ứng (1) xảy ra, tức là NaAlO2 dư
Theo phương trình ta có:
Số mol HCl = Số mol Al(OH)3 = 0,07 (mol)
Vậy, VHCl = 0,07 : 0,2 = 0,35 (lít)
Trường hợp 2: Cả hai phản ứng xảy ra, tức là NaAlO2 hết
Số mol Al(OH)3 ở (1) = Số mol NaAlO2 = 0,1 (mol)
Số mol Al(OH)3 ở (2) = 0,1 – 0,07 = 0,03 (mol)
Theo phương trình (1), (2):
nHCl = 0.1 + 3.0,03 = 0,19 (mol)
Vậy, VHCl = 0,19 : 0,2 = 0,95 (lít)
Cách 2: Phương pháp đồ thị
Số mol Al(OH)3
0,07 0,1 0,19 0,4 Số mol HCl
Dựa vào tỉ lệ phản ứng ở phương trình (1) và (2) ta vẽ được đồ thị biểu diễn lượng kết
tủa thu được theo lượng HCl đã phản ứng như trên
Nếu sau phản ứng thu được 0,07 mol kết tủa thì:
Trường hợp 1: Số mol HCl = 0,07 (mol) VHCl = 0,35 (lít)
Trường hợp 2: Số mol HCl = 0,19 (mol) VHCl = 0,95 (lít)
Cách 3: Sử dụng công thức kinh nghiệm
0,1
0,07
76
Trường hợp 1: 0,07( )HCln n mol
VHCl = 0,35 (lít)
Trường hợp 2: 2NaA4 3 0,19( )HCl lOn n n mol
VHCl = 0,35 (lít)
Ví dụ 18 : Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm hoàn toàn 9,66g hỗn hợp X gồm Al và
FexOy thu được hỗn hợp chất rắn Y. Cho Y tác dụng hết với dung dịch NaOH dư thu
được dung dịch Z, 0,672 lít khí H2 (đktc) và phân không tan D. Sục từ từ khí CO2 đến
dư vào dung dịch Z, lọc lấy kết tủa nung trong không khí đến khối lượng không đổi
thu được 5,1 gam chất rắn T. Xác định công thức của oxit FexOy?
Lời giải
Bài toán này đòi hỏi HS trước hết phải nẵm vững tính chất hóa học cơ bản của
các chất. Vì chất rắn Y tác dụng với dung dịch NaOH thấy có khí thoát ra nên trong Y
phải có Al dư, oxit FexOy bị khử hoàn toàn thành Fe. Đây là điểm mấu chốt của bài
toán này.
Chất rắn T là Al2O3 2 3
5,10, 05
102Al On
Cách 1: Phương pháp đại số
2yAl + 3FexOy yAl2O3 + 3xFe
2ay 3a ay 3ax
Chất rắn Y gồm: Fe (3ay mol); Al2O3 (ay mol); Al dư (b mol)
* Y tác dụng với dung dịch NaOH dư
Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O
ay 2ay
2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2
B b 1,5b
2
0,6721,5 0,03 0,02
22,4Hn b b
Dung dịch Z gồm: NaAlO2 (2ay + 0,02 mol); NaOH dư
* Sục khí CO2 đến dư vào dung dịch Z
NaOH + CO2 NaHCO3
NaAlO2 + CO2 + H2O NaHCO3 + Al(OH)3
(2ay + 0,02) (2ay + 0,02)
2Al(OH)3 ot Al2O3 + 3H2O
77
(2ay + 0,02) (ay + 0,01)
2 3( 0, 01) 0,05 0,04Al On ay ay (1)
Chất rắn X gồm: FexOy (3a mol); Al (2ay + b = 0,1 mol)
(56x + 16y) 3a + 27.0,1 = 9,66 ax = 0,03 (2)
Lấy (1) : (2) ta có 0.03 3
0,04 4
ax x
ay y
Vậy công thức oxit là Fe3O4
Với HS có khả năng quan sát tốt, nhận thấy trong các phản ứng khử oxit sắt
bằng kim loại Al, ta luôn có: nO trong FexOy = nO trong Al2O3 và giải theo cách 2
Cách 2: Bảo toàn số mol nguyên tử + bảo toàn số mol electron
Bảo toàn số mol nguyên tử: 2 3( ) 2 2.0,05 0,1Al bd Al On n
Bảo toàn số mol electron:
3nAl(d) = 2
2 Hn = 2.0,03 nAl (d) = 0,02 nAl(pu) = 0,08 2 3
0,04Al On
Bảo toàn số mol nguyên tử O:
2 3( ) ( )
0,123.0,04 0,12
x y x yO Fe O O Al O Fe On n ny
Cách 2.1: ( )
9,66 27.0,1 16.0,12 0,09 30,09
56 0,12 4x y
FeFe Fe O
O
nn
n
Cách 2.2: 0,12 3
(56 16 ). 9,66 27.0,1 6,964x yFe O
xm x y
y y
Cách 2.3: 6,96 3
56 16 58 56 420,12 4x yFe O
xM x y y y x y
y
Vậy công thức oxit là Fe3O4
Cách 3: Bảo toàn khối lượng + Bảo toàn số mol nguyên tử + Bảo toàn số mol
electron
Bảo toàn số mol nguyên tử: 2 3( ) 2 2.0,05 0,1Al bd Al On n
Bảo toàn số mol electron:
3nAl(d) = 2
2 Hn = 2.0,03 nAl (d) = 0,02 (mol) nAl(pu) = 0,08 2 3
0,04Al On
Bảo toàn khối lượng:
78
mY = mX = 9,66g 56.nFe + 27.0,02 + 102.0,04 = 9,66 nFe = 0,09
Fex+2y + 2ye xFe Al Al+3 + 3e
0,24 0,12x/y 0,08 0,24
0,12 3
0,094
x x
y y Vậy công thức oxit là Fe3O4
Cách 4: Phương pháp bảo toàn + Quy đổi
Bảo toàn số mol nguyên tử: 2 3( ) 2 2.0,05 0,1Al bd Al On n
Bảo toàn số mol electron:
3nAl(d) = 2
2 Hn = 2.0,03 nAl (d) = 0,02 (mol) nAl(pu) = 0,08 2 3
0,04Al On
Giả sử trong X gồm: Al (0,1 mol); Fe (x mol); O (y mol)
Bảo toàn số mol electron: 3nAl pu =2nO 3.0,08 = 2y y = 0,12
mX = 56x + 16y + 27.0,1 = 9,66 56x + 16y = 6,96 x = 0,09
0,09 3
0,12 4
x
y Vậy công thức oxit là Fe3O4
Ví dụ 19: Cho một luồng khí CO đi qua ống sứ đựng 0,04 mol hỗn hợp A gồm FeO và
Fe2O3 đốt nóng. Sau khi kết thúc thí nghiệm thu được chất rắn B gồm 4 chất nặng
4,784 gam. Khí ra khỏi ống sứ cho hấp thụ vào dung dịch Ba(OH)2 dư thu được 9,062
gam kết tủa. Hoà tan hết chất rắn B vào dung dịch HNO3 loãng dư thấy có V lít (đktc)
khí NO (sản phẩm khử duy nhất) thoát ra. Tính giá trị của V?
Lời giải
Khí ra khỏi ống sứ hấp thụ vào dung dịch Ba(OH)2 dư xảy ra phản ứng:
Ba(OH)2 + CO2 BaCO3 + H2O
Kết tủa thu được là 046,0197
062,9n
3BaCO 046,0n2CO
Bảo toàn khối lượng:2COB)p(COA mmmm
22 COCOA n.44784,4n.28m 52,5046,0.16784,4m A
Đặt số mol các chất trong A là{ FeO: a;Fe2O3: b }
Ta có:
03,0b
01,0a
52,5b160a72
04,0ba
Cách 1: Phương pháp đại số
79
PTHH của các phản ứng xảy ra:
2 3 3 4 23Fe O CO 2Fe O CO 3 4 2Fe O CO 3FeO CO
2FeO CO Fe CO
Chất rắn B gồm{Fe2O3: x mol; Fe3O4: 3y mol; FeO: 3z mol; Fe: t mol}
784,4t56z3.72y3.232x160m B (I)
Bảo toàn số mol nguyên tửFe:
)A(Fe)B(Fe nn 2x + 9y + 3z + t = a + 2b = 0,07 (II)
B + HNO3 dư: Xảy ra các phản ứng
2 3 3 3 23Fe O 6HNO 2Fe NO 6H O
3 4 3 3 233Fe O 28HNO 9Fe NO NO 14H O
3 3 233FeO 10HNO 3Fe NO NO 5H O
3 3 23Fe 4HNO Fe NO NO 2H O
tzyn NO (III)
Chỉ có 3 phương trình mà có 4 ẩn, do đó ta không tìm được giá trị cụ thể của x, y, z, t.
Thực tế ta chỉ cần tính tổng (y + z + t) nên ta có thể biến đổi như sau:
034,0tzy054,0z3y12x3n
07,0tz3y9x2n 3/)n2n3(
O
Fe OFe
NOn 0,034 mol V 0,034.22,4 0,7616
Cách 2: Bảo toàn khối lượng
OHNO)NO(FeHNOB 2333mmmmm
Trong đó: 07,0nn Fe)NO(Fe 33 ; NONO)NO(FeHNO n21,0nn3n
333
)n21,0(5,0n5,0n NOHNOOH 32
Thay số: 4,784 + 63(0,21 + nNO) = 0,07.242 + 30nNO + 18.0,5(0,21 + nNO)
NOn 0,034 mol V 0,034.22,4 0,7616
Cách 3: Bảo toàn nguyên tố:
Áp dụng bảo toàn nguyên tố O ta có:
)OH(O)NO(O))NO(Fe(O)HNO(O)B(O 2333mmmmm
80
Trong đó: 07,0nn Fe)NO(Fe 33 ;
NONO)NO(FeHNO n21,0nn3n333
)n21,0(5,0n5,0n NOHNOOH 32
Thay số:
(4,784 – 56.0,07) + 16.3.(0,21 + nNO) = 16.9.0,07 + 16.nNO + 16.0,5.(0,21 + nNO)
NOn 0,034 mol V 0,034.22,4 0,7616
Cách 4: Phương pháp bảo toàn electron
2 3
Fe Fe 1e0,01 0,01
2 42
C (CO) C (CO ) 2e 0,046 2.0,046
5 2N 3e N (NO) 3x x
Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: 0,01 + 2.0,046 = 3x x = 0,034
NOn 0,034 mol V 0,034.22,4 0,7616
Cách 5: Phương pháp trung bình
* Hoá trị trung bình kết hợp với phương pháp bảo toàn số mol electron
Gọi hóa trị của Fe trong hỗn hợp là n , khi đó công thức của B là n2OFe
7/8,10n784,4035,0).n162.56(m;035,0n BOFe n2
Bảo toàn số mol electron
2n 32 n
2Fe (Fe O ) 2Fe 2 3 n e
0,035 0,07 3 n
5 2N 3e N (NO) 3x x
Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: 0,07 n3 = 3x x = 0,034
NOn 0,034 mol V 0,034.22,4 0,7616
* Công thức trung bình kết hợp với phương pháp bảo toàn electron
Đặt công thức trung bình của các chất trong B là yxOFe
7/4,5x/y784,4x/07,0).y16x56(m;x/07,0n BOFe yx
Các quá trình oxi hóa - khử:
2y 3
x yxFe (Fe O ) xFe 3x 2y e
0,07 / x 0,07 3x 2y / x
5 2N 3e N (NO) 3x x
Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: x/y2x307,0 = 3x x = 0,034
NOn 0,034 mol V 0,034.22,4 0,7616
81
* Công thức trung bình kết hợp với bảo điện tích
Đặt công thức trung bình của các chất trong B là yxOFe
Từ phản ứng:
3x y 3 2Fe O 4 2y H NO xFe NO 2 y H O
Bảo toàn điện tích 2 vế: 3y2x3x31y24
Và17
27y;
17
35x
4,5
7
y
x
054,0n
07,0n
O
Fe
NO
0,07 0,07n .17 0,034 V 0,034.22,4 0,7616
x 35
Cách 6: Phương pháp quy đổi
* Quy đổi phân tử
** Quy đổi hỗn hợp B thành Fe: x mol và Fe2O3: y mol
Ta có:
018,0y
034,0x
07,0y2x
784,4y160x56
Bảo toàn số mol electron
3
Fe Fe 3e0,034 3.0,034
5 2N 3e N (NO) 3z z
Ta có: 3.0,034 = 3z z = 0,034
NOn 0,034 mol V 0,034.22,4 0,7616
** Quy đổi hỗn hợp B thành FeO: x mol và Fe2O3: y mol
72x 160y 4,784 x 0,102
x 2y 0,07 y 0,016
2 3
Fe Fe 1e0,102 0,102
5 2N 3e N (NO) 3z z
Vậy 3z = 0,102 z = 0,034
NOn 0,034 mol V 0,034.22,4 0,7616
** Quy đổi hỗn hợp B thành Fe: x mol và FeO: y mol
56x 72y 4,784 x 0,016
x y 0,07 y 0,054
3
Fe Fe 3e0,016 3.0,016
2 3
Fe Fe 1e0,054 0,054
5 2N 3e N (NO) 3z z
82
Vậy 3z = 3.0,016 + 0, 054 z = 0,034
NOn 0,034 mol V 0,034.22,4 0,7616
* Quy đổi nguyên tử
Hỗn hợp B gồm Fe và các oxit sắt có thể quy đổi thành hỗn hợp gồm 2 nguyên tử Fe:
0,07 mol và O: x mol
56.0,07 + 16.x = 4,784 x = 0,054
Bảo toàn số mol electron
3
Fe Fe 3e0,07 3.0,07
2 O 2e O
0,054 2.0,054
5 2N 3e N (NO) 3z z
Ta có: 3.0,07 = 3z + 2.0,054 z = 0,034
NOn 0,034 mol V 0,034.22, 4 0,7616
Sau khi quy đổi có thể viết PTHH của phản ứng thay cho phương pháp bảo toàn
electron.
4 3 3 4NaAl(OH) AlCl Al(OH) M(NaAl(OH) )
0,06n n n 0,06mol C 0,2M
0,3
4NaCl NaOH NaAl(OH) M(NaCl)
0,3Vµ n n n 0,3mol C 1M
0,3
Ví dụ 20: Dẫn luồng khí CO dư đi qua ống sứ đựng 16g bột FexOy nung nóng, sau khi
phản ứng kết thúc (giả sử xảy ra phản ứng khử trực tiếp oxit sắt thành sắt kim loại),
toàn bộ khí thoát ra được dẫn vào bình đựng nước vôi trong dư thấy có 30g kết tủa
trắng. Xác định công thức FexOy?
Lời giải
Cách 1: Phương pháp đại số
Gọi số mol FexOy là a, ta có (56x + 16y)a = 16
Các phản ứng xảy ra
FexOy + yCO xFe + yCO2
a ay
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3
ay ay
83
Ta có 3
30 20,3 0, 2
100 3CaCO
xn ay ax
y
Vậy oxit sắt cần tìm là Fe2O3
Cách 2: Phương pháp bảo toàn
2.1: Bảo toàn khối lượng
2
2
( )
( )
16 28.0,3 56. 44.0,3 0,2x y
CO pu CO
Fe FeFe O CO pu Fe CO
n nn n
m m m m
mO = 16 – 56.0,2 = 4,8 nO = 0,3 0,2 2
0,3 3Fe
O
n
n
Vậy oxit sắt cần tìm là Fe2O3
2.2: Bảo toàn khối lượng + Bảo toàn số mol nguyên tử Fe
2
2
( )
( )
16 28.0,3 56. 44.0,3 0,2x y
CO pu CO
Fe FeFe O CO pu Fe CO
n nn n
m m m m
0, 2 16 16 256 16 . 80 24 16
0,2 24 3x y x yFe O Fe O
xn M x y x x x y
x y
Vậy oxit sắt cần tìm là Fe2O3
Cách 3:
Xét thấy bản chất của phản ứng: CO + O(trong oxit) CO2
2
0,3 16 16.0,3 11, 2 0, 2O CO Fe Fen n m n
0, 2 2
0,3 3Fe
O
n
n Vậy oxit sắt cần tìm là Fe2O3
2.6. Hệ thống bài tập Hóa học có nhiều cách giải nhằm nâng cao năng lực tư duy
đa hướng cho HS
Trên cơ sở các nguyên tắc và quy trình xây dựng đã có, chúng tôi đã xây dựng
được một hệ thống bài tập có nhiều cách giải phần kim loại lớp 12 - THPT như sau:
Bài 1: Cho một mẫu hợp kim Na - Ba tác dụng với nước (dư), thu được dung dịch X
và 3,36 lít H2 (đktc). Tính thể tích dung dịch axit H2SO4 2M cần dùng để trung hoà
dung dịch X?
ĐS: 75ml
Bài 2: Cho hỗn hợp các kim loại kiềm Na, K hòa tan hết vào nước được dung dịch A
84
và 0,672 lít khí H2 (đktc). Tính thể tích dung dịch HCl 0,1M cần để trung hòa hết 1/3
dung dịch A?
ĐS: 200 ml
Bài 3: Cho 1,15 gam một kim loại kiềm X tan hết vào nước. Để trung hoà dung dịch
thu được cần 50 gam dung dịch HCl 3,65%. Xác định kim loại X?
ĐS: Na.
Bài 4: Khi cho khí oxi tác dụng với 14 gam hỗn hợp X gồm Cu, Zn và Mg thu được
20,4 gam hỗn hợp 3 oxit. Tính thể tích dung dịch H2SO4 1M tối thiểu để có thể hoà tan
hết hỗn hợp các oxit đó?
ĐS: 400 ml
Bài 5: Cho 2,13 gam hỗn hợp X gồm ba kim loại Mg, Cu và Al ở dạng bột tác dụng
hoàn toàn với oxi thu được hỗn hợp Y gồm các oxit có khối lượng 3,33 gam. Tính thể
tích dung dịch HCl 2M vừa đủ để phản ứng hết với Y?
ĐS: 75 ml
Bài 6: Cho 5,1 g hỗn hợp A gồm hai kim loại Al, Mg dạng bột tác dụng hết với O2 thu
được hỗn hợp oxit X có khối lượng 9,1g. Xác định số mol HCl ít nhất để hòa tan hoàn
toàn X?
ĐS: 0,5 mol
Bài 7: Cho m gam kim loại R tan hoàn toàn vào 200 ml dung dịch HCl 0,5M thu được
dung dịch X và 2,016 lít H2 (đktc). Cho dung dịch AgNO3 dư vào dung dịch X thì
lượng kết tủa thu được là bao nhiêu?
ĐS: 23,63 gam
Bài 8: Cho 2,24 gam bột sắt vào 200 ml dung dịch chứa hỗn hợp gồm AgNO3 0,1M và
Cu(NO3)2 0,5M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch X và m
gam chất rắn Y. Tính m?
ĐS: 4,08
Bài 9: Cho m gam Mg vào dung dịch chứa 0,12 mol FeCl3. Sau khi phản ứng xảy ra
hoàn toàn thu được 3,36 gam chất rắn. Tính m?
ĐS: 2,88
Bài 10: Cho 6,5 gam Zn vào 200 ml dung dịch chứa FeCl3, sau phản ứng hoàn toàn
thu được 1,4 gam Fe (Zn tan hết). Tính nồng độ mol/lit của dung dịch FeCl3?
85
ĐS: 0,75M
Bài 11: Cho hỗn hợp gồm 1,2 mol Mg và x mol Zn vào dung dịch chứa 2 mol Cu2+ và
1 mol Ag+ đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được một dung dịch chứa ba ion
kim loại. Xác định giá trị của x thoả mãn trường hợp trên?
ĐS: 1,2.
Bài 12: Cho a gam bột Al vào dung dịch chứa 0,2 mol AgNO3; 0,15 mol Cu(NO3)2 và
0,1 mol Fe(NO3)3 thu được dung dịch X và kết tủa Y. Để kết tủa Y thu được chứa 3
kim loại, giá trị của a nằm trong khoảng nào?
ĐS: 5,4 < a < 7,2
Bài 13: Cho hỗn hợp gồm a mol Al và b mol Fe vào dung dịch chứa c mol AgNO3 và
d mol Cu(NO3)2 thu được dung dịch chứa 2 muối và kết tủa chứa 3 kim loại. Thiết lập
biểu thức biểu diễn mối quan hệ giữa a, b, c, d
ĐS: 3a < c + 2d < 3a + 2b.
Bài 14: Lấy 2 thanh kim loại M (hóa trị II) cùng khối lượng, nhúng vào 2 dung dịch
Cu(NO3)2 và AgNO3. Sau một thời gian, khối lượng của thanh 1 nhúng vào Cu(NO3)2
giảm đi 0,1% và thanh 2 nhúng vào dung dịch AgNO3 tăng 15,1% so với khối lượng
ban đầu. Cho biết số mol muối M(NO3)2 tạo thành từ 2 dung dịch đều bằng nhau. Hãy
xác định tên kim loại M ?
Đáp số: Zn.
Bài 15: Nhúng một thanh kim loại M hóa trị II vào 500 ml dung dịch CuSO4 0,2M.
Sau phản ứng, khối lượng M tăng lên 0,4g trong khi nồng độ CuSO4 giảm còn 0,1M.
1. Xác định M
2. Khuấy m(g) bột kim loại M vào 1 lít dung dịch chứa AgNO3 và Cu(NO3)2 có cùng
nồng độ 0,1M. Sau khi phản ứng hoàn toàn thu được phần không tan (A) có khối
lượng 15,28 gam. Tính m(g).
Đáp số: 1. Fe ; 2. m = 6,72 gam.
Bài 16: Cho 2,48 g hỗn hợp 3 kim loại Fe, Al, Zn phản ứng vừa hết với dung dịch
H2SO4 loãng thu được 0,784 lít khí H2 (đktc). Cô cạn dung dịch, tính khối lượng muối
khan thu được ?
ĐS: 5,84g
86
Bài 17: Hoà tan 2,57g hợp kim Cu, Mg, Al bằng một lượng vừa đủ dung dịch H2SO4
loãng thu được 1,456 lít khí X (đktc), 1,28g chất rắn Y và dung dịch Z. Cô cạn dung
dịch Z thu được m g muối khan. Tính m?
ĐS: 7,53
Bài 18: Cho 17,5 g hỗn hợp gồm 3 kim loại Fe, Al, Zn tan hoàn toàn trong dung dịch
H2SO4 loãng thu được 5,6 lít khí H2 (ở 0oC, 2 atm). Cô cạn dung dịch, khối lượng
muối khan thu được là bao nhiêu?
ĐS: 65,5g
Bài 19: Hòa tan hoàn toàn 2,01 gam hỗn hợp gồm Mg và Al trong HCl dư thì thu
được V lit khí (đktc) và dung dịch A. Cô cạn A thu được 8,755 gam muối khan. Tính
giá trị V?
ĐS: 2,128
Bài 20: Cho m gam hỗn hợp gồm Al, Fe, Cu vào HCl dư thì thu được 2,688 lit khí
(0oC, 1atm) và 2,4 gam chất rắn không tan. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được
11,82 gam muối khan. Tính m?
ĐS 5,7
Bài 21: Hoà tan 5,6 gam Fe bằng dung dịch H2SO4 loãng (dư), thu được dung dịch X.
Dung dịch X phản ứng vừa đủ với V ml dung dịch KMnO4 0,5M. Xác định V?
ĐS: 40
Bài 22: Hòa tan hoàn toàn m gam Fe bằng dung dịch H2SO4 loãng (dư), thu được
dung dịch X. Dung dịch X phản ứng vừa đủ với 80 ml dung dịch K2Cr2O7 0,5M. Tính
m? ĐS: 13,44.
Bài 23: Hòa tan hoàn toàn một oxit FexOy bằng dung dịch H2SO4 đặc, nóng thu được
2,24 lit SO2 (đktc), phần dung dịch cô cạn được 120 gam muối khan. Xác định công
thức của oxit?
ĐS: Fe3O4
Bài 24: Nung x mol Fe trong không khí một thời gian thu được 16,08 gam hỗn hợp H
gồm Fe và các oxit. Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp H trên bằng dung dịch HNO3 loãng thu
được 672 ml khí NO duy nhất (đktc). Xác đinh giá trị x?
ĐS: 0,21
Bài 25: Cho 5,6 gam bột Fe vào 200 ml dung dịch HNO3 2,4M thu được dung dịch X.
87
Thêm 100 ml dung dịch HCl 2M vào dung dịch X thu được dung dịch Y (trong các
phản ứng oxi hoá-khử, NO là sản phẩm khử duy nhất của NO3-). Lượng Cu tối đa có
thể hoà tan trong Y là bao nhiêu?
ĐS: 9,92 gam.
Bài 26: Cho m gam hỗn hợp gồm Fe và Cu ( có tỉ lệ khối lượng là 3:7) vào HNO3, sau
phản ứng thu được 6,72 lit khí không màu hóa nâu trong không khí (ở 00 C, 2atm) và
0,75m gam chất rắn. Tính m?
ĐS: 201,6.
Bài 27: Hòa tan hoàn toàn 12 gam hỗn hợp Fe, Cu (tỉ lệ mol 1:1) bằng axit HNO3, thu
được V lít (ở đktc) hỗn hợp khí X (gồm NO và NO2) và dung dịch Y (chỉ chứa hai
muối và axit dư). Tỉ khối của X đối với H2 bằng 19. Giá trị của V?
ĐS: 5,60
Bài 28: Một hỗn hợp gồm Fe và Fe2O3. Cho hỗn hợp trên vào 200 ml dung dịch HCl,
thấy còn lại 0,56 gam chất rắn không tan là sắt. Lọc bỏ phần rắn không tan, cho dung
dịch AgNO3 dư vào dung dịch sau phản ứng thì thu được 39,5 gam kết tủa. Tính nồng
độ mol/l của dung dịch HCl?
ĐS: 1,0 M
Bài 29: Cho 61,2 gam hỗn hợp X gồm Cu và Fe3O4 tác dụng với dung dịch HNO3
loãng, đun nóng và khuấy đều. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 3,36
lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc), dung dịch Y và còn lại 2,4 gam kim loại.
Cô cạn dung dịch Y, thu được m gam muối khan. Tính m?
ĐS: 151,5.
Bài 30: Cho m gam bột Fe vào 800 ml dung dịch hỗn hợp gồm Cu(NO3)2 0,2M và
H2SO4 0,25M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 0,6m gam hỗn hợp
bột kim loại và V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Tính m và V
ĐS: 17,8 và 2,24.
Bài 31: Hỗn hợp A gồm Fe và ba oxit của nó. Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp A
bằng HNO3 loãng, thì thu được 672 ml NO duy nhất (đktc) và dung dịch D. Cô cạn D
thu được 50,82 gam muối khan. Tính m?
ĐS: 16,08
Bài 32: Một lượng bột kim loại sắt không bảo quản tốt đã bị oxi hóa tạo hỗn hợp B
88
gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4. Để tái tạo sắt, người ta dùng 0,22 mol H2 để khử hết 15,84
gam hỗn hợp A ở nhiệt độ cao. Nếu cho 15,84 gam hỗn hợp A tan hoàn toàn trong
H2SO4 đặc, nóng thì thu được V lít khí SO2 (đktc). Tính giá trị V?
ĐS: 2,464
Bài 33: Hòa tan m gam hỗn hợp gồm Fe và các oxit của Fe trong H2SO4 đặc, nóng dư
thu được 0,448 lit khí SO2 (đktc) và 32 gam muối khan. Tính m?
ĐS: 12,48
Bài 34: Để m gam phoi bào sắt ngoài không khí, sau một thời gian thu được 13,6 gam
hỗn hợp B. Cho B tác dụng hoàn toàn với dung dịch axit sunfuric đặc, nóng thấy thoát
ra 3,36 lit khí duy nhất SO2 (đktc). Tính m?
ĐS: 11,2
Bài 35: Cho 20 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 hòa tan vừa hết trong 700 ml
HCl 1M thì thu được 3,36 lit H2 (đktc) và dung dịch D. Cho D tác dụng với NaOH dư,
lọc kết tủa tạo thành và nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được m
gam chất rắn. Tính m?
ĐS: 24
Bài 36: Hòa tan hoàn toàn 5,04 gam Fe và 7,02 gam Al vào 200 ml dung dịch HNO3
aM thì thu được dung dịch X và V lit khí NO duy nhất (đktc). Dung dịch X hòa tan tối
đa 2,88 gam Cu. Tính V và a?
ĐS: 7,84 và 7.0
Bài 37: Hòa tan hoàn toàn 4,2 gam Fe trong 400ml dung dịch HNO3 bM thì thu được
dung dịch Y và V(lit) NO duy nhất (đktc). Dung dịch Y hòa tan tối đa 2,4 gam Cu.
Tính giá trị V và b?
ĐS: 1,68 và 0,75.
Bài 38 (đh kb 2014): Cho 3,48 gam bột Mg tan hết trong dung dịch hỗn hợp gồm HCl
(dư) và KNO3, thu được dung dịch X chứa m gam muối và 0,56 lít (đktc) hỗn hợp khí
Y gồm N2 và H2. Khí Y có tỉ khối so với H2 bằng 11,4. Tính m?
ĐS: 18,035
Bài 39: Hòa tan hoàn toàn m gam Fe vào 200ml dung dịch HNO3 3M thì thu được
dung dịch Y và khí NO duy nhất. Y hòa tan tối đa 7,2 gam Cu. Tính m?
ĐS: 6,3
89
Bài 40: Hòa tan hoàn toàn 0,96 gam Mg bằng HNO3(l) thì thu được 224 ml một sản
phẩm khử khí X duy nhất chứa nitơ (đktc). Xác định X?
ĐS: N2O
Bài 41: Hòa tan hoàn toàn 0,96 gam Mg bằng H2SO4 đặc, nóng thì thu được 0,224 (lit)
một sản phẩm khử khí Y duy nhất chứa lưu huỳnh (đktc). Xác định Y?
ĐS: H2S
Bài 42: Hỗn hợp X gồm Al và một kim loại R. Cho 1,93 gam X tác dụng với dung
dịch H2SO4 loãng (dư), thu được 1,456 lít khí H2 (đktc). Nếu cho 1,93 gam X tác dụng
hết với dung dịch HNO3 đặc, nóng (dư), thu được 3,36 lít khí NO2 (đktc). Xác định
kim loại R?
ĐS: Fe.
Bài 43: Hòa tan hoàn toàn 0,9 gam hỗn hợp Mg và Al (mMg : mAl = 2 : 3) bằng HNO3
loãng thì thu được 672 ml khí X duy nhất (đktc). Xác định X?
ĐS: NO.
Bài 44: Để m gam phoi bào sắt ngoài không khí, sau một thời gian thu được 8 gam
hỗn hợp A gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4. Cho A vào HNO3 loãng thì thu được 0,672 lit
khí NO duy nhất (đktc) và 2,24 gam kim loại không tan. Tính m?
ĐS: 7,28
Bài 45: Cho m gam hỗn hợp B gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 vào HNO3 thì thu được
0,896 lit khí NO duy nhất (đktc), 0,728 gam kim loại không tan và dung dịch A. Cô
cạn A thu được 13,5 gam muối khan. Tính m?
ĐS: 5,168
Bài 46: 44,08 gam một oxit sắt FexOy được hòa tan hết bằng dung dịch HNO3 loãng
thu được dung dịch A. Cho NaOH dư vào dung dịch A thu được kết tủa D. Nung D
trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 1 oxit kim loại. Dùng H2 để khử
hoàn toàn lượng oxit này thì thu được 31,92 gam chất rắn. Xác định công thức của
oxit?
ĐS: Fe3O4
Bài 47: Để m gam bột Fe ngoài không khí một thời gian, thu được 2,792 gam hỗn hợp
A gồm Fe và các oxit. Hòa tan hoàn toàn A bằng dung dịch HNO3 loãng, thu được
một muối sắt (III) duy nhất và 380,8 ml khí NO duy nhất (đktc). Tính m?
90
ĐS: 2,24
Bài 48: Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,2 mol FeO, 0,3 mol Fe2O3, 0,4 mol Fe3O4
vào dung dịch HNO3 2M vừa đủ, thu được dung dịch muối và 5,6 lít khí hỗn hợp khí
NO và N2O4 (đktc) có tỉ khối so với H2 là 33,6. Tính thể tích dung dịch HNO3 đã tham
gia phản ứng?
ĐS: 3,2 lit
Bài 49: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,12 mol FeS2 và a mol Cu2S vào dung dịch
HNO3 (vừa đủ), thu được dung dịch X (chỉ chứa 2 muối sunfat) và một khí duy nhất là
NO. Tính a?
ĐS: 0,06 mol
Bài 50: Hấp thụ hoàn toàn 6,16 lit CO2 (đktc) vào 100 ml dung dịch gồm NaOH 1M
và Ba(OH)2 1M thì thu được m gam kết tủa. Tính m?
ĐS: 4,925
Bài 51 (đh kb 2014): Hấp thụ hoàn toàn 3,36 lít khí CO2 (đktc) vào dung dịch chứa
0,15 mol NaOH và 0,1 mol Ba(OH)2, thu được m gam kết tủa . Tính m?
ĐS: 19,700.
Bài 52: Hấp thụ hoàn toàn 8,4 lit SO2 (đktc) vào 100ml dung dịch gồm KOH 1M và
Ca(OH)2 aM thì thu được 15 gam kết tủa. Tính a?
ĐS: 2,00.
Bài 53: Hấp thụ hoàn toàn 5,04 lit SO2 (đktc) vào 100ml dung dịch KOH 4M thu được
dung dịch A. Tính nồng độ mol/lit của K3SO3 có trong A?
ĐS: 1,75 M
Bài 54: Hấp thụ hoàn toàn V lit CO2 (đktc) vào 100 ml dung dịch Ca(OH)2 1,5M thu
được 10 gam kết tủa. Lọc tách kết tủa, đun nóng dung dịch lại thu thêm kết tủa nữa.
Tính V?
ĐS: 4,48
Bài 55: Hấp thụ hoàn toàn V lit CO2 (đktc) vào 150 ml dung dịch gồm NaOH 1,5M và
Ca(OH)2 0,75M thì thấy khối lượng dung dịch giảm 6,16 gam. Tính V?
ĐS: 2,464
91
Bài 56: Nhiệt phân hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm CaCO3, MgCO3 (tỉ lệ số mol 1:1).
Toàn bộ lượng khí sinh ra hấp thụ hoàn toàn vào 100ml dung dịch Ba(OH)2 1,5 M thì
thu được 9,85 gam kết tủa. Tính m?
ĐS: 23,0
Bài 57: Cho m gam Na2SO3 vào HCl dư, toàn bộ lượng khí sinh ra được hấp thụ hoàn
toàn vào 100ml dung dịch KOH 1M và Ba(OH)2 2M thì thu được 17,36 gam kết tủa,
đun nóng dung dịch sau phản ứng thấy xuất hiện thêm kết tủa nữa. Tính m?
ĐS: 52,92
Bài 58: Cho V lít (đktc) CO2 hấp thu hết vào dung dịch nước vôi có hòa tan 3,7gam
Ca(OH)2, thu được 4 gam kết tủa trắng. Xác định V?
ĐS: 0,896 lít hoặc 1,344 lít
Bài 59 (đh kb 2014): Hấp thụ hoàn toàn 3,36 lít khí CO2 (đktc) vào dung dịch chứa
0,15 mol NaOH và 0,1 mol Ba(OH)2, thu được m gam kết tủa . Giá trị của m?
ĐS: 19,7
Bài 60: Sục V lít khí CO2 (đktc) vào 2 lít dung dịch Ca(OH)2 0,05M, thu được 7,5 gam
kếttủa. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Xác định V?
ĐS: 1,68 lít hoặc 2,80 lít
Bài 61: Hấp thụ hoàn toàn 7,84 lít khí SO2 (đktc) vào 100ml dung dịch gồm NaOH
2M và Ba(OH)2 bM thì thu được 17,36 gam kết tủa và dung dịch A. Đun nóng dung
dịch A thu thêm kết tủa nữa. Tính b?
ĐS: 1,15
Bài 62: Hấp thụ hoàn toàn V lit khí CO2 (ở 00C, 2atm) vào 150ml dung dịch NaOH
1M và Ca(OH)2 1,25M thì thu được 7 gam kết tủa và dung dịch X. Thêm từ từ HCl
vào dung dịch X thì thấy khí thoát ra ngay lập tức. Tính giá trị V?
ĐS: 5,096
Bài 63: Có 3,5 gam hỗn hợp (X) gồm 2 muối Na2CO3 và K2CO3 hòa tan vào nước.
Thêm từ từ 80ml dung dịch HCl 0,5M vào dung dịch thu được, tạo thành 224ml khí
(A) ở đkc và dung dịch (Y). Thêm Ca(OH)2 dư vào dung dịch (Y) thu được kết tủa
(B). Tính khối lượng kết tủa (B)?
ĐS: m = 2 gam.
92
Bài 64: Hỗn hợp X gồm M2CO3, MHCO3, MCl (M là kim loại kiềm). Cho 1lít dung
dịch HCl 0,6 M vào 47,5 gam hỗn hợp X giải phóng 8,96 lít CO2 (đktc) và dung dịch
Y. Để trung hoà HCl dư trong dung dịch Y phải dùng 125 ml dung dịch NaOH 0,8 M,
được dung dịch Z . Cho dung dịch AgNO3 vào dung dịch Z đến dư thu được 114,8
gam kết tủa. Xác định kim loại M?
ĐS: Na
Bài 65: Cho 1,9 gam hỗn hợp muối cacbonat và hiđrocacbonat của kim loại kiềm M
tác dụng hết với dung dịch HCl (dư), sinh ra 0,448 lít khí (ở đktc). Xác định kim loại
M?
ĐS: Na
Bài 66: Hòa tan hoàn toàn 21,6 gam hỗn hợp gồm M2CO3, MHCO3 (M là kim loại
kiềm) bằng dung dịch HCl, thấy thoát ra 6,72lít CO2 (đktc). Xác định kim loại M?
ĐS: Li
Bài 67: Hòa tan hoàn toàn 10g hỗn hợp 2 muối XCO3 và Y2(CO3)3 bằng dung dịch
HCl ta thu được dung dịch N và 0,672 lít khí (đktc). Cô cạn dung dịch N thì thu được
m(g) muối khan. Tính m?
ĐS: 10,33g
Bài 68: Cho hỗn hợp 3 muối ACO3 , BCO3 và XCO3 tan trong dung dịch HCl 1M vừa
đủ tạo ra 0.2 mol khí. Tính thể tích dung dịch HCl đã dùng?
ĐS: 400ml
Bài 69: Hòa tan hết 4,52 gam hỗn hợp X gồm 2 muối cacbonat của 2 kim loại thuộc 2
chu kì kế tiếp nhau trong phân nhóm chính nhóm II bằng dung dịch HCl dư. Sau phản
ứng thu được 1,54 lít CO2 ( ở 27,30C và 0,8 atm). Xác định công thức 2 muối?
ĐS: MgCO3 và CaCO3
Bài 70: Hoà tan hoàn toàn 19,2 hỗn hợp gồm CaCO3 và MgCO3 trong dung dịch HCl
dư thấy thoát ra V (lít) CO2 (đktc) và dung dịch có chứa 21,4 gam hỗn hợp muối. Tính
V?
ĐS: 4,48
Bài 71: Cho 26,8g hỗn hợp 2 muối XCO3 và YCO3 tan trong dung dịch H2SO4 vừa đủ.
Sau phản ứng thu được 6,72 lít khí (đktc) và dung dịch A. Tính khối lượng chất rắn
thu được khi cô cạn A?
93
ĐS: 37,6 gam
Bài 72: Nhỏ từ từ 125ml dung dịch KOH 2,56 M vào dung dịch gồm 0,04mol H2SO4
và a mol ZnSO4 thì thu được 10,89 gam kết tủa. Xác định a?
ĐS: 0,115
Bài 73: Nhỏ từ từ 225ml dung dịch H2SO4 2M vào 100 ml dung dịch gồm KOH 1,5M
và KAlO2 bM thì thu được 13,26 gam kết tủa. Xác định b?
ĐS: 3,15
Bài 74: Hoà tan hết m gam ZnSO4 vào nước được dung dịch X. Cho 165 ml dung dịch
KOH 2M vào X, thu được a gam kết tủa. Mặt khác, nếu cho 210 ml dung dịch KOH
2M vào X thì cũng thu được a gam kết tủa. Tính giá trị m?
ĐS: 31,1875.
Bài 75: Hoà tan hết m gam Cr2(SO4)3 vào nước được dung dịch X. Cho 150 ml dung
dịch NaOH 2M vào X, thu được a gam kết tủa. Mặt khác, nếu cho 250 ml dung dịch
NaOH 2M vào X thì cũng thu được a gam kết tủa. Tính m?
ĐS: 29,4
Bài 76: Cho 200 ml dung dịch NaOH 1M vào 200 ml dung dịch HCl thu được dung
dịch X. Cho dung dịch X vào 200 ml dung dịch NaAlO2 0,2M thu được 2,34 gam kết
tủa. Tính nồng độ mol/lit của dung dịch HCl?
ĐS: 1,15M và 1,35M.
Bài 77: Tính thể tích Ba(OH)2 2M tối thiểu cho vào 10ml dung dịch HCl 2M và ZnCl2
để thu được 1,485 gam kết tủa?
ĐS: 12,50ml
Bài 78: Cho a mol NaOH vào dung dịch chứa 0,05 mol AlCl3 thu được 0,04 mol kết
tủa Al(OH)3. Tính giá trị lớn nhất của a?
ĐS: 0,16
Bài 79: Cho m gam hỗn hợp X gồm Al, Al2O3 tác dụng với dung dịch NaOH dư thu
được 0,6 mol H2 và dung dịch Y. Thổi khí CO2 đến dư vào dung dịch Y thấy có 62,4
gam kết tủa (các phản ứng xảy ra hoàn toàn). Tính m?
ĐS: 31,2
Bài 80: Cho 100ml dung dịch CrCl3 0,75M vào 100ml dung dịch gồm NaOH 1M và
KOH 1,5M thì thu được m gam kết tủa. Tính m?
94
ĐS: 5,150
Bài 81: Cho 20ml dung dịch NaOH 1,5M vào 80ml H2SO4 2M được dung dịch A. Cho
dung dịch A vào 100ml dung dịch K2ZnO2 1,2M thì thu được m gam kết tủa. Tính m?
ĐS: 9,405
Bài 82: Sục khí CO2 dư vào 20ml dung dịch gồm Na2ZnO2 1,5M và NaCrO2 1M thì
thu được m gam kết tủa. Tính m?
ĐS: 5,03
Bài 83: Sục khí CO2 dư vào 100ml dung dịch gồm NaCrO2 2M thì thu được m gam
kết tủa. Tính m?
ĐS: 20,60
Bài 84: Cho 100ml dung dịch AlCl3 2M vào 200ml dung dịch Na2ZnO2 2M thì thu
được m gam kết tủa. Tính giá trị m?
ĐS: 45,3
Bài 85: Hấp thụ hoàn toàn 1,792 lit CO2 (đktc) vào 100ml dung dịch gồm Ba(OH)2
0,125M và Ba(AlO2)2 0,375M thì thu được m gam kết tủa. Tính m?
ĐS: 9,79.
Bài 86: Nhỏ từ từ 0,25 lit dung dịch NaOH 1,04M vào dung dịch gồm 0,06mol H2SO4
và a mol Al2(SO4)3 thì thu được 1,56 gam kết tủa. Tính m?
ĐS: 0,02
Bài 87: Nhỏ từ từ 0,25 lit dung dịch NaOH 1,12M vào dung dịch gồm 0,07mol HCl và
a mol CrCl3 thì thu được 3,09 gam kết tủa. Tính giá trị a?
ĐS: 0,06
Bài 88: Dẫn khí CO dư đi qua 23,2 gam hỗn hợp X gồm Fe3O4 và FeCO3 nung nóng
đến phản ứng hoàn toàn thu được Fe và hỗn hợp khí gồm CO2 và CO. Đem hòa tan
hoàn toàn lượng Fe thu được trong 400 ml dung dịch HNO3 loãng, nóng dư thấy thoát
ra 5,6 lít NO duy nhất (đktc). Dung dịch sau phản ứng trên có thể hòa tan tối đa 17,6
gam Cu (biết rằng NO là sản phẩm khử duy nhất của NO3- trong các phản ứng trên).
Tính nồng độ mol/lit của HNO3 đã dùng?
ĐS: 3,5M
Bài 89: Thổi một luồng CO dư qua ống sứ đựng hỗn hợp Fe3O4 và CuO nung nóng
đến phản ứng hoàn toàn, ta thu được 2,32 g hỗn hợp kim loại. Khí thoát ra cho vào
95
bình đựng nước vôi trong dư, thấy có 5g kết tủa trắng. Tính khối lượng hỗn hợp 2 oxit
kim loại ban đầu?
ĐS: 3,12 gam
Bài 90: Thổi từ từ hỗn hợp khí X gồm CO và H2 đi qua ống đựng 16,8 g hỗn hợp Y
gồm 3 oxit gồm CuO, Fe3O4, Al2O3 nung nóng. Sau khi phản ứng hoàn toàn thu được
m g chất rắn Z và một hỗn hợp khí T, hỗn hợp T nặng hơn hỗn hợp X là 0,32 g. Tính
m?
ĐS: 16,48g
Bài 91: Khử hoàn toàn m g hỗn hợp CuO, Fe3O4 bằng khí CO ở nhiệt độ cao, thu được
hỗn hợp kim loại và khí CO2. Sục khí CO2 vào dung dịch Ca(OH)2 thu được 20 g kết
tủa và dung dịch A, lọc bỏ kết tủa, cho Ba(OH)2 dư vào dung dịch A thu được 89,1 g
kết tủa nữa. Nếu dùng H2 khử hoàn toàn m g hỗn hợp trên thì cần bao nhiêu lít khí H2
(đktc) ?
ĐS : 17,92 lít
Bài 92: Để khử hoàn toàn 27,2 g hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe3O4 và Fe2O3 cần vừa đủ
6,72 lít CO (đktc). Tính khối lượng Fe thu được?
ĐS: 22,4 g
Bài 93: Khử hoàn toàn 24 g hỗn hợp CuO và FexOy bằng H2 dư ở nhiệt độ cao thu
được 17,6 g hỗn hợp hai kim loại. Tính khối lượng nước tạo thành?
ĐS: 7,2 g
Bài 94: Để tác dụng hết 5,44 g hỗn hợp CuO, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 cần dùng vừa đủ
90ml dung dịch HCl 1M. Mặt khác, nếu khử hoàn toàn 5,44 g hỗn hợp trên bằng khí
CO ở nhiệt độ cao thì khối lượng sắt thu được là bao nhiêu?
ĐS: 4,72g
Bài 95: Khử hoàn toàn 4g hỗn hợp CuO, PbO bằng CO ở t0 cao, khí sinh ra sau phản
ứng được dẫn vào bình đựng dung dịch Ca(OH)2 dư thu được 10g kết tủa. Tính khối
lượng chất rắn thu được sau khi nung?
ĐS: 2,4 gam
Bài 96: Thổi rất chậm 2,24 lít (đktc) hỗn hợp X gồm CO và H2 (lấy dư) qua ống sứ
đựng 24 g hỗn hợp Al2O3, CuO, Fe2O3 và Fe3O4 đun nóng. Sau khi kết thúc phản ứng,
khối lượng chất rắn còn lại trong ống sứ là bao nhiêu?
96
ĐS: 22,4 g
Bài 97 (đh kA 2014) Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp gồm Al và m gam hai
oxit sắt trong khí trơ, thu được hỗn hợp rắn X. Cho X vào dung dịch NaOH dư, thu
được dung dịch Y, chất không tan Z và 0,672 lít khí H2 ((đktc). Sục khí CO2 dư vào Y,
thu được 7,8 gam kết tủa. Cho Z tan hết vào dung dịch H2SO4, thu được dung dịch
chứa 15,6 gam muối sunfat và 2,464 lít khí SO2 (ở đktc, là sản phẩn khử duy nhất của
H2SO4). Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m?
ĐS: 6,96
Bài 98: Dùng m gam Al để khử hết 1,6 gam Fe2O3 (phản ứng nhiệt nhôm). Các chất
sau phản ứng tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH tạo ra 0,672 lít khí (đktc). Xác
định giá trị của m?
ĐS: 1,080 gam.
Bài 99: Trộn 0,54 gam bột Al với bột CuO và Fe2O3 rồi tiến hành phản ứng nhiệt
nhôm (không có không khí). Hoà tan hỗn hợp thu được bằng dung dịch HNO3 dư được
V lít (đktc) hỗn hợp khí gồm NO và NO2, với tỉ lệ mol tương ứng là 1: 3. Xác định giá
trị của V?
ĐS: 0,896 lít
Bài 100: Nung nóng m gam hỗn hợp gồm Al và Fe3O4 trong điều kiện không có không
khí. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được hỗn hợp rắn X. Cho X tác dụng với
dung dịch NaOH (dư) thu được dung dịch Y, chất rắn Z và 3,36 lít khí H2 (ở đktc). Sục
khí CO2 (dư) vào dung dịch Y, thu được 39 gam kết tủa. Xác định giá trị của m?
ĐS: 48,3
2.6. Một số biện pháp sử dụng bài tập nhằm nâng cao năng lực tư duy đa hướng
cho học sinh
Sau khi tuyển chọn, xây dựng được hệ thống bài tập nhiều cách giải, chúng tôi
xin đề xuất một số cách để sử dụng bài toán hóa học nhiều cách giải một cách hữu hiệu
nhằm nâng cao năng lực tư duy đa hướng cho HS. GV có thể sử dụng hệ thống bài tập
này trong các tiết ôn tập, luyện tập, các tiết tự chọn; trong việc tự học của học sinh;
trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi
2.6.1.Giáo viên hướng dẫn học sinh giải bài toán hóa học theo nhiều cách
97
Với một bài toán hóa học có thể được giải theo các cách khác nhau, GV có thể
hướng dẫn cho HS giải theo nhiều cách bằng những hình thức sau:
- GV cho HS giải bài toán theo cách quen thuộc HS thường làm, sau đó GV
hướng dẫn thêm các cách giải khác nhưng vẫn tìm được đáp số đúng.
- GV hướng dẫn tất cả các cách giải cho bài toán hóa học, sau đó HS tự trình
bày.
2.6.2. Học sinh chọn lựa, đề xuất nhiều cách giải cho một bài toán
Với một bài toán GV cho HS tự đề xuất các cách giải khác nhau, sau đó GV
nhận xét và bổ sung cách giải còn thiếu hay bỏ đi những cách giải trùng lặp hoặc cách
giải bị mắc sai lầm.
2.6.3. Học sinh làm việc theo nhóm để tìm ra các cách giải khác nhau
GV chia lớp ra thành nhiều nhóm và dạy HS giải bài toán bằng nhiều cách như
sau:
- GV cho mỗi nhóm những bài tập giống nhau, HS mỗi nhóm tìm các cách giải
khác nhau cho những bài tập được giao.
- GV cho mỗi nhóm những bài tập khác nhau, HS mỗi nhóm tìm các cách giải
khác nhau cho những bài tập được giao.
2.6.4. Học sinh làm báo cáo chuyên đề theo nhóm
Trong quá trình giảng dạy, GV có thể cho các nhóm làm báo cáo theo chuyên
đề:
Ví dụ: một số chuyên đề về bài toán nhiều cách giải như: bài toán hóa học nhiều
cách giải cho kim loại kiềm và hợp chất của nó; bài toán hóa học nhiều cách giải cho
sắt và các hợp chất của nó;...
2.6.5. Học sinh tự chọn lựa cách giải nhanh bài toán trong thời gian cho phép
GV có thể dạy HS bằng các hình thức sau:
- GV cho HS làm bài tập chạy trong thời gian cho phép khi đó HS sẽ cố gắng
giải cách nào nhanh nhất.
- GV cho HS làm kiểm tra trong thời gian ngắn để kiểm tra độ nhanh nhạy của
các em về việc sử dụng phương pháp khác nhau trong giải bài tập cũng như việc chọn
lựa phương pháp giải tối ưu cho bài toán.
2.6.6. Học sinh sưu tầm các bài toán hóa học nhiều cách giải
98
GV cho HS sưu tầm các bài toán hóa học nhiều cách giải dưới nhiều hình thức:
internet, sách, báo,… Phương pháp này giúp HS có ý thức tìm kiếm, thu thập thông tin
trong học tập cũng như giúp HS bước đầu trong việc hình thành các phương pháp giải
khác nhau cho một bài toán.
TIỂU KẾT CHƯƠNG 2
Trong chương này chúng tôi đã trình bày :
- Những kiến thức và kĩ năng cần đạt được trong phần Kim loại lớp 12
- Nguyên tắc xây dựng hệ thống bài tập Hóa học có nhiều cách giải.
- Quy trình xây dựng hệ thống bài tập Hóa học có nhiều cách giải.
- Xây dựng hệ thống bài tập hóa học có nhiều cách giải, với 20 bài tập có nhiều
cách giải được hướng dẫn cụ thể từng bài và từng cách giải, tuyển chọn và xây dựng
100 bài tập có nhiều cách giải phần kim loại lớp 12 - THPT phù hợp với tình hình thực
tiễn.
- Một số biện pháp sử dụng hệ thống bài tập Hóa học có nhiều cách giải để rèn
luyện tư duy đa hướng
Chỉ có người sử dụng mới làm cho BTHH thật sự có ý nghĩa, một bài tập hay
nhưng sử dụng không đúng chưa chắc đã có tác dụng tích cực.
Suy cho cùng cần phải làm thế nào để HS tự mình tìm ra cách giải bài toán một
cách nhanh nhất, tự tìm ra cái hay của bài toán, lúc đó tư duy của học sinh sẽ trở nên
mềm dẻo và linh hoạt hơn, óc thông minh, sáng tạo được bồi dưỡng và phát triển.
99
CHƯƠNG 3
THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
3.1. Mục đích, nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm
3.1.1. Mục đích
Trên cơ sở những nội dung đã đề xuất, chúng tôi đã tiến hành TNSP nhằm giải
quyết một số vấn đề sau:
- Bước đầu thử nghiệm dùng bài tập hóa học theo nhiều mức độ khác nhau để
thăm dò hứng thú học tập bộ môn hóa học và đánh giá mức độ rèn luyện tư duy của
HS THPT.
- Xác định hiệu quả của hệ thống bài tập đề ra, từ đó đánh giá khả năng sử dụng
hệ thống bài tập này ở trường THPT nhằm rèn luyện tư duy cho HS.
3.1.2. Nhiệm vụ
Chúng tôi đã thực hiện những nhiệm vụ sau:
- Lựa chọn nội dung và địa bàn TNSP.
- Biên soạn tài liệu TNSP theo nội dung của luận văn, hướng dẫn GV thực hiện
theo nội dung và phương pháp của tài liệu.
- Kiểm tra, đánh giá hiệu quả của tài liệu và cách sử dụng nó trong dạy học.
- Xử lí, phân tích kết quả TNSP (chấm điểm, thu thập số liệu) từ đó rút ra kết
luận về:
+ Kết quả nắm kiến thức, hình thành kĩ năng giải các BTHH của nhóm TN và
nhóm ĐC.
+ Sự phù hợp về mức độ nội dung, số lượng và chất lượng của các BTHH trong
hệ thống do tác giả đưa ra với yêu cầu của việc phát triển tư duy cho HS THPT.
3.2. Nội dung thực nghiệm sư phạm
Do nội dung của đề tài là nghiên cứu về là các bài toán nên chủ yếu chọn TN ở
các tiết ôn tập, luyện tập và các tiết tự chọn.
Tại lớp ĐC, GV dạy theo phương pháp thông thường, tại lớp TN, GV dạy theo
hướng sử dụng một số bài toán đã biên soạn của luận văn.
Lấy ý kiến nhận xét của GV bộ môn về tính thực tiễn và khả thi của hệ thống
BTHH giải bằng nhiều cách đã đề ra phương pháp rèn tư duy cho HS.
3.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm
100
3.3.1. Kế hoạch thực nghiệm sư phạm
Khi tiến hành TNSP, chúng tôi đã thực hiện các công việc sau:
3.3.1.1. Chọn đối tượng và địa bàn thực nghiệm
Do hạn chế về thời gian, thời điểm và điều kiện cho phép chúng tôi tiến hành
thực nghiệm vào năm học 2013- 2014 tại 2 trường trong huyện:
1. Trường THPT Hai Bà Trưng – Thạch Thất – Hà Nội
2. Trường THPT Phùng Khắc Khoan – Thạch Thất – Hà Nội
3.3.1.2. Chọn GV thực nghiệm
Chúng tôi đã chọn các GV dạy thực nghiệm theo tiêu chuẩn sau:
- Có chuyên môn nghiệp vụ vững vàng và thâm niên công tác.
- Nhiệt tình và có trách nhiệm.
Cụ thể là: GV Nguyễn Thị Thu Hương, trường THPT Hai Bà Trưng và GV Kiều
Cao Nam, trường THPT Phùng Khắc Khoan
3.3.1.3. Chọn lớp thực nghiệm và lớp đối chứng
Chúng tôi đã tiến hành thực nghiệm tại các trường trên với khối 12. Chúng tôi đã
chọn cặp lớp TN và ĐC tương đương nhau về các mặt sau:
- Số lượng HS và chất lượng học tập bộ môn.
- Cùng một GV giảng dạy.
Trường TN ĐC
GV thực hiện Lớp Số HS Lớp Số HS
THPT Hai Bà Trưng 12A10 45 12A11 45 Nguyễn T Thu Hương
THPT Phùng Khắc
Khoan
12A1 46 12A2 45 Kiều Cao Nam
12A5 42 12A6 44 Kiều Cao Nam
(Quy ước: Lớp 12A10 và 12A11 của cô Nguyễn Thị Thu Hương là cặp TN1 và ĐC1
Lớp 12A1 và 12A2 của thầy Kiều Cao Nam là cặp TN2 và ĐC2
Lớp 12A5 và 12A6 của thầy Kiều Cao Nam là cặp TN3 và ĐC3)
3.3.2. Tiến hành thực nghiệm sư phạm
Chúng tôi đã trao đổi với GV giảng dạy về hướng sử dụng hệ thống BTHH theo
các hướng đề xuất của luận văn GV tiến hành dạy các bài TN ở lớp TN. Sau đó chúng
101
tôi tiến hành kiểm tra đồng thời ở lớp TN và lớp ĐC để xác định hiệu quả, tính khả thi
của phương án TN.
Ở các lớp khối 12 này, chúng tôi tiến hành dạy ở các tiết ôn tập, luyện tập và tự
chọn ở phần hóa học vô cơ (học kỳ II).
Phương pháp đánh giá chất lượng hệ thống bài tập gồm các bước sau:
- Ra bài kiểm tra với thời gian 40 phút, kiểm tra bằng hình thức trắc nghiệm
khách quan (25 câu)
- Chấm bài kiểm tra.
- Sắp xếp kết quả theo thứ tự từ điểm 0 đến 10 và phân loại theo 4 nhóm:
+ Nhóm giỏi: Có các điểm 9, 10.
+ Nhóm khá: Có các điểm 7, 8.
+ Nhóm trung bình: Có các điểm 5, 6.
+ Nhóm yếu kém: Có các điểm dưới 5.
- Phân tích, nhận xét kết quả thực nghiệm.
3.4. Xử lý số liệu thực nghiệm sư phạm
3.4.1. Tính các tham số đặc trưng
* Trung bình cộng )X( : n
nx
n...nnn
xn...xnxnxnX
k
1iii
k321
kk332211
* Phương sai (Si2) và độ lệch chuẩn (S): Tham số đo mức độ phân tán của các số liệu
quanh giá trị trung bình cộng
2
i i2
i
n X XS
n 1
; 2
i iS S (n: là số HS của mỗi lớp)
Giá trị S càng nhỏ chứng tỏ số liệu càng ít phân tán.
* Hệ số biến thiên (V): Cho phép so sánh mức độ phân tán của các số liệu đó bằng hệ
số biến thiên. Nghĩa là nhóm nào có hệ số biến thiên V nhỏ hơn sẽ có chất lượng đồng
đều hơn:
iSV .100%
X - Nếu V < 30%: Độ dao động đáng tin cậy.
- Nếu V > 30%: Độ dao động không đáng tin cậy.
* Sai số tiêu chuẩn m
102
S
mn
; giá trị X sẽ biến thiên trong đoạn [ X - m; X + m]
* Chuẩn Studen’t (t)
1 2 2 21 2
( )( )
TN
nt X X
S S
Trong đó: 21 XvµX là điểm trung bình cộng của nhóm TN và nhóm ĐC
S1 và S2 là độ lệch chuẩn của nhóm TN và nhóm ĐC
Sau đó so sánh giá trị LTTN tvíit ( = 0,05 và f = n1 + n2 – 2)
- Nếu LTTN tt chứng tỏ sự khác nhau giữa 21 XvµX do tác động của phương
án thực nghiệm là có ý nghĩa với mức ý nghĩa 0,05.
- Nếu LTTN tt chứng tỏ sự khác nhau giữa 21 XvµX do tác động của phương
án thực nghiệm là không có ý nghĩa với mức ý nghĩa 0,05.
3.4.2. Kết quả thực nghiệm sư phạm
Nhập các công thức tính vào bảng Excel ta có kết quả được ghi ở bảng sau:
Bảng 3.1: Bảng mô tả số liệu thực nghiệm sư phạm
Lớp PA TS
HS
Điểm xi
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
12A TN1 45 0 0 0 0 1 3 9 14 11 5 2
ĐC1 45 0 0 1 1 4 5 14 12 6 2 0
12A TN2 46 0 0 0 1 2 8 11 13 7 3 1
ĐC2 45 0 0 0 2 4 11 14 9 4 1 0
12A TN3 42 0 0 0 0 2 4 8 12 11 4 1
ĐC3 44 0 0 1 1 4 8 12 10 6 2 0
Bảng 3.2: Bảng tần số và tần suất theo loại
Loại Giỏi Khá TB Yếu, kém
Tần số
12A TN1 7 25 12 1
ĐC1 2 18 19 6
12A TN2 4 20 19 3
ĐC2 1 13 25 6
12A TN3 5 23 12 2
ĐC3 2 16 20 6
103
Tần suất
(%)
12A TN1 15.56 55.56 26.67 2.22
ĐC1 4.44 40.00 42.22 13.33
12A TN2 8.70 43.48 41.30 6.52
ĐC2 2.22 28.89 55.56 13.33
12A TN3 11.90 54.76 28.57 4.76
ĐC3 4.55 36.36 45.45 13.64
Từ đó ta có biểu đồ:
0
5
10
15
20
25
Giỏi Khá TB Yếu, kém
TN1
ĐC1
Hình 3.1: Biểu đồ so sánh kết quả kiểm tra (theo từng loại) của HS lớp 12A10
và lớp 12A11 trường THPT Hai Bà Trưng
0
5
10
15
20
25
Giỏi Khá TB Yếu, kém
TN2
ĐC2
Hình 3.2: Biểu đồ so sánh kết quả kiểm tra (theo từng loại) của HS lớp 12A1 và 12A2
trường THPT Phùng Khắc Khoan
104
0
5
10
15
20
25
Giỏi Khá TB Yếu, kém
TN3
ĐC3
Hình 3.3: Biểu đồ so sánh kết quả kiểm tra (theo từng loại) lớp 12A5 và 12A6 trường
THPT Phùng Khắc Khoan
Bảng 3.3: Bảng tần số lũy tích
Lớp PA TS
HS
Điểm từ xi trở xuống
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
12A TN1 45 0 0 0 0 1 4 13 27 38 43 45
ĐC1 45 0 0 1 2 6 11 25 37 43 45 45
12A TN2 46 0 0 0 1 3 11 22 35 42 45 46
ĐC2 45 0 0 0 2 6 17 31 40 44 45 45
12A TN3 42 0 0 0 0 2 6 14 26 37 41 42
ĐC3 44 0 0 1 2 6 14 26 36 42 44 44
Bảng 3.4: Bảng tần suất lũy tích
Lớp PA TS
HS
% điểm từ xi trở xuống
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
12A TN1 45 0.0 0.0 0.0 0.0 2.2 8.9 28.9 60.0 84.4 95.6 100.0
ĐC1 45 0.0 0.0 2.2 4.4 13.3 24.4 55.6 82.2 95.6 100.0 100.0
12A TN2 46 0.0 0.0 0.0 2.2 6.5 23.9 47.8 76.1 91.3 97.8 100.0
ĐC2 45 0.0 0.0 0.0 4.4 13.3 37.8 68.9 88.9 97.8 100.0 100.0
12A TN3 42 0.0 0.0 0.0 0.0 4.8 14.3 33.3 61.9 88.1 97.6 100.0
ĐC3 44 0.0 0.0 2.3 4.5 13.6 31.8 59.1 81.8 95.5 100.0 100.0
Dựa vào bảng tần số lũ tích ta có đồ thị đường lũy tích so sánh kết quả kiểm tra các lớp
thực nghiệm và đối chứng như sau:
105
Hình 3.4: Đồ thị đường lũy tích so sánh HS lớp 12A10 và 12A11
trường THPT Hai Bà Trưng
Hình 3.5: Đồ thị đường lũy tích so sánh HS lớp 12A1 và 12A2
trường THPT Phùng Khắc Khoan
106
Hình 3.6: Đồ thị đường lũy tích so sánh HS lớp 12A5 và 12A6
trường THPT Phùng Khắc Khoan
Bảng 3.5: Một số đại lượng thống kê
Lớp PA TS
HS
Σ(xi) TB
(x) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
12A TN1 45 0 0 0 0 4 15 54 98 88 45 20 7.2
ĐC1 45 0 0 2 3 16 25 84 84 48 18 0 6.2
12A TN2 46 0 0 0 3 8 40 66 91 56 27 10 6.5
ĐC2 45 0 0 0 6 16 55 84 63 32 9 0 5.9
12A TN3 42 0 0 0 0 8 20 48 84 88 36 10 7.0
ĐC3 44 0 0 2 3 16 40 72 70 48 18 0 6.1
Bảng 3.6: Một số đại lượng thống kê
Lớp PA TS HS Si2 V(%) m S2 tTN
tLT
(p=0.05, f =∞)
12A TN1 45 1.72 18.19 0.20
1.94 3.33 1.96 ĐC1 45 2.17 23.69 0.22
12A TN2 46 2.07 22.01 0.21
1.91 2.27 1.96 ĐC2 45 1.74 22.42 0.20
12A TN3 42 1.86 19.47 0.21
2.07 2.82 1.96 ĐC3 44 2.28 24.71 0.23
107
3.5. Phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm
Từ kết quả xử lý số liệu TNSP cho thấy: chất lượng học tập của HS ở các nhóm
TN cao hơn nhóm ĐC tương ứng, cụ thể là:
- Tỉ lệ % học sinh yếu, kém và trung bình (từ 3 6 điểm) của các nhóm TN
luôn thấp hơn so với nhóm ĐC tương ứng (bảng 5).
- Tỉ lệ % học sinh khá, giỏi (từ 7 10 điểm) của các nhóm TN luôn cao hơn so
với nhóm ĐC tương ứng (bảng 5).
- Đồ thị các đường luỹ tích của nhóm TN luôn nằm về bên phải và phía dưới đồ
thị các đường luỹ tích của nhóm ĐC.
- Điểm trung bình cộng của HS khối lớp TN luôn cao hơn so với điểm trung
bình cộng của HS khối lớp ĐC.
- Hệ số biến thiên (V) đều nhỏ hơn 30% chứng tỏ là độ dao động là đáng tin
cậy. Hệ số biến thiên ở lớp TN nhỏ hơn so với hệ số biến thiên ở lớp ĐC cho thấy kết
quả ở lớp TN đồng đều hơn.
- LTTN tt chứng tỏ sự khác nhau giữa C§TN XvµX do tác động của phương án
thực nghiệm là có ý nghĩa với mức độ ý nghĩa 0,05.
Nhận xét:
Từ kết quả TNSP và các biện pháp khác như: dự giờ xem xét các hoạt động của
GV và HS trên lớp, trao đổi với GV và HS, xem vở bài tập… cho phép chúng tôi rút ra
một số nhận xét sau đây:
- Qua việc sử dụng BTHH thông qua việc lựa chọn và tổ chức để HS tìm ra
cách giải BTHH, sẽ giúp HS thông hiểu kiến thức một cách sâu sắc hơn, điều đó cho
thấy chính người sử dụng bài tập mới làm cho bài tập có ý nghĩa thật sự.
- Đã xây dựng được tiến trình luận giải giúp cho HS biết phải bắt đầu giải bài
toán từ đâu, kịp thời bổ sung những lỗ hổng kiến thức, hiểu được từng từ, từng câu,
từng khái niệm của bài toán, giúp HS vượt qua được những chướng ngại nhận thức.
- HS ở khối lớp TN không chỉ phát triển được năng lực tư duy nhanh nhạy, sáng
tạo mà còn rèn được cả cách nói và trình bày lập luận của mình một cách lôgic, chính
xác, khả năng độc lập suy nghĩ được nâng cao dần.
108
- Với HS các lớp ĐC gặp khó khăn trong việc xác định nhanh hướng giải bài
toán, hầu hết đều sử dụng phương pháp truyền thống để giải vừa mất thời gian mà
nhiều bài gặp bế tắc khó có thể giải được.
- Năng lực tư duy của HS khối lớp TN cũng không rập khuôn máy móc mà linh
hoạt, mềm dẻo hơn, có khả năng nhìn nhận vấn đề, bài toán dưới nhiều góc độ và
nhiều khía cạnh khác nhau trên cơ sở nắm vững kiến thức cơ bản.
- Như vậy phương án TN đã nâng cao được năng lực tư duy đa hướng của HS,
khả năng làm việc độc lập và tự lực, năng lực vận dụng linh hoạt và sáng tạo kiến thức
đã học vào những bài toán là những tình huống mới, biết nhận ra cái sai của bài toán
và bước đầu xây dựng những bài toán nhỏ góp phần phát triển năng lực tư duy và bồi
dưỡng trí thông minh, óc tìm tòi sáng tạo cho HS, gây được không khí hào hứng trong
quá trình học tập bộ môn. Đối với mỗi bài toán các em thường đề xuất được các cách
giải từ đó chọn cho mình cách giải tối ưu nhất.
Theo kết quả của phương án thực nghiệm, sau khi trao đổi với các GV tham gia
TNSP, tất cả đều khẳng định sự cần thiết và hiệu quả của các BTHH có nhiều cách giải
để góp phần nâng cao khả năng thông hiểu kiến thức, năng lực nhận thức và tư duy
cho HS và tất cả đều nhất trí rằng:
- Nếu biết cách sử dụng bài tập, ngay từ đầu môn học, cộng với sự nỗ lực, tự
giác của học sinh cao hơn nữa, thì hiệu quả dạy học chắc chắn sẽ cao hơn nhiều.
- Sau một thời gian làm quen với phương pháp giải BTHH bằng nhiều cách học
sinh rất có hứng thú với phương pháp này do đó kích thích được khả năng tìm tòi,
khám phá của học sinh. Khi đưa ra bài toán tương tự học sinh có nhu cầu tìm nhiều lời
giải khác nhau và tìm ra được những cách giải hay, ngắn gọn. Điều này cho thấy hệ
thống BTHH đã xây dựng và sưu tầm có tính vừa sức phù hợp với khả năng tư duy của
học sinh.
TIỂU KẾT CHƯƠNG 3
Trong chương này chúng tôi đã trình bày quá trình và kết quả TNSP
- Những kết quả cụ thể:
+ Đã tiến hành TNSP tại 2 trường THPT.
+ Số lớp đã tiến hành TN: 6 lớp 12 (3TN; 3ĐC)
109
+ Số bài TN: mỗi lớp 2 tiết luyện tập, 2 tiết tự chọn, 1 tiết ôn tập và 1 tiết kiểm
tra.
+ Số học sinh tham gia TN: 267
+ Số bài kiểm tra đã chấm: 267 bài
- Dùng toán học thống kê để xử lí các kết quả TNSP.
- Rút ra những kết luận rút ra từ việc đánh giá kết quả TNSP đã xác nhận giả
thuyết khoa học và tính khả thi của đề tài
110
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ
1. Kết luận
Sau một thời gian tiến hành tìm hiểu, nghiên cứu đề tài: “Tuyển chọn, xây
dựng và sử dụng hệ thống bài tập hóa học phần kim loại lớp 12 - Trung học phổ
thông nhằm nâng cao năng lực tư duy đa hướng cho học sinh”, chúng tôi đã thực
hiện được các nhiệm vụ đã đề ra, cụ thể là :
- Nghiên cứu cơ sở lí luận của đề tài về các vấn đề: Đổi mới phương pháp dạy
học, dạy học hướng vào người học, dạy học bằng hoạt động người học, các phương
pháp giải bài tập hóa học, quá trình giải bài tập hóa học, các thao tác tư duy, mối quan
hệ giữa bài tập hóa học và rèn luyện tư duy...
- Đề xuất 7 nguyên tắc xây dựng hệ thống BTHH có nhiều cách giải.
- Đề xuất quy trình 9 bước xây dựng bài tập Hóa học có nhiều cách giải.
- Tuyển chọn và xây dựng được 120 bài tập nhiều cách giải phần kim loại trong
chương trình hóa học lớp 12 THPT.
- Đề xuất một số hình thức sử dụng hệ thống bài tập hóa học đã xây dựng để rèn
luyện tư duy đa hướng cho HS.
- Đã tiến hành TNSP tại 6 lớp thuộc 2 trường ở huyện Thạch Thất, thành phố
Hà Nội. Đã chấm được 267 bài kiểm tra của HS - đây là một số lượng bài phù hợp để
có thể có được những kết luận mang tính tin cậy.
- Xử lí các số liệu TNSP bằng phương pháp thống kê toán học trong khoa học
giáo dục, phân tích kết quả TNSP để có được những kết luận mang tính chính xác,
khoa học. Kết quả thực nghiệm cho thấy hệ thống bài tập Hóa học đã xây dựng có tác
dụng nâng cao kết quả dạy học và góp phần rèn luyện tư duy đa hướng cho HS.
- Trao đổi, lấy ý kiến của các GV và một số HS tham gia các lớp TN để khẳng
định tính thực tế, tính ứng dụng của đề tài.
Với những kết quả thực tế có được cho thấy những đóng góp nhất định của đề
tài trong việc nâng cao năng lực tư duy đa hướng cho học sinh lớp 12 trung học phổ
thông.
Qua quá trình nghiên cứu đề tài, chúng tôi thấy rằng: Hệ thống bài tập là
phương tiện để HS vận dụng kiến thức đã học vào thực tế đời sống, củng cố, mở rộng,
hệ thống hoá kiến thức, rèn luyện kĩ năng, khả năng sáng tạo, đồng thời để kiểm tra
111
kiến thức, kĩ năng cũng như giáo dục rèn luyện tính kiên nhẫn, tác phong làm việc
sáng tạo. Tuy nhiên, muốn phát huy được hết các tác dụng của hệ thống bài tập trong
quá trình dạy học, mỗi GV không những cần thường xuyên học tập, tích luỹ kinh
nghiệm, nâng cao trình độ chuyên môn mà còn cần tìm tòi, cập nhật những phương
pháp dạy học mới phù hợp với xu thế phát triển giáo dục trên thế giới, hoà nhịp với sự
phát triển của xã hội.
2. Khuyến nghị
Để góp phần nâng cao hiệu quả dạy và học môn Hóa học trong trường THPT
nói chung, từ những nghiên cứu của đề tài chúng tôi xin có một số kiến nghị sau :
a. Với Bộ Giáo dục và Đào tạo & Sở Giáo dục và Đào tạo
- Thường xuyên tổ chức bồi dưỡng các chuyên đề bài tập cho GV.
- Khai thác các đề tài nghiên cứu của GV về các chuyên đề bài tập.
- Tạo điều kiện thuận lợi cho GV nghiên cứu, học tập để nâng cao tay nghề.
b. Với trường THPT
- Bố trí một số tiết thao giảng bài luyện tập (hay khuyến khích GV khi thao
giảng chọn bài luyện tập) để GV có điều kiện trao đổi và học hỏi lẫn nhau
c. Với giáo viên
- Không ngừng học hỏi, trao đổi kinh nghiệm với đồng nghiệp để nâng cao tay
nghề.
- Giáo viên cần phải thay đổi các bài giảng của mình theo hướng dạy học tích
cực, hỗ trợ học sinh tự học, tự nghiên cứu, chủ động trong học tập và chú ý rèn luyện
khả năng suy luận logic, rèn luyện tư duy hóa học cho học sinh từ những câu hỏi và
bài tập cơ bản, đến những bài tập khó hơn, khuyến khích học sinh động não, vận dụng
các kiến thức cơ bản để có các cách giải sáng tạo, ngắn gọn, thông minh.
Trong khuôn khổ của đề tài, chúng tôi mới nghiên cứu được hệ thống bài tập
hóa học có nhiều cách giải phần kim loại ở lớp 12 trường THPT, nên kết quả còn hạn
chế. Chúng tôi sẽ tiếp tục nghiên cứu và thực hiện các phần còn lại để có thể rèn luyện
và phát triển năng lực nhận thức và tư duy của HS THPT thông qua hệ thống bài tập
hóa học có nhiều cách giải. Chúng tôi rất mong nhận được những ý kiến đóng góp quý
báu của các thầy giáo, cô giáo, các bạn đồng nghiệp để việc nghiên cứu tiếp của chúng
tôi đạt được những kết quả cao hơn. Chúng tôi xin chân thành cảm ơn!
112
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Phạm Ngọc Bằng, Vũ Khắc Ngọc, Hoàng Thị Bắc, Từ Sỹ Chương, Lê Phạm
Thành... (2009), 16 phương pháp và kĩ thuật giải nhanh bài tập trắc nghiệm
môn hóa học. Nxb ĐHSP Hà Nội.
2. Trịnh Văn Biều (2004), Lý luận dạy học hóa học, Trường ĐHSP.TPHCM.
3. Trịnh Văn Biều (2003), Các phương pháp dạy học hiệu quả, Trường ĐHSP.
TPHCM.
4. Nguyễn Cương, Nguyễn Mạnh Dung, Nguyễn Thị Sửu (2000), Phương pháp
dạy học hóa học. Nxb Giáo dục, Hà Nội.
5. Lê Văn Dũng (2001), Phát triển năng lực trí tuệ cho HS thông qua BTHH.
Luận án tiến sĩ khoa học giáo dục, Trường ĐHSP Hà Nội.
6. Cao Cự Giác (2001), Hướng dẫn giải nhanh bài tập hóa học, tập 1. Nxb
ĐHQG Hà Nội.
7. Cao Cự Giác (2001), Hướng dẫn giải nhanh bài tập hóa học, tập 2. Nxb
ĐHQG Hà Nội.
8. Cao Cự Giác (2009), Cẩm nang giải toán trắc nghiệm hóa học. Nxb ĐHQG Hà
Nội.
9. Nguyễn Thị Long (2010), Tuyển chọn, xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập có
nhiều cách giải để phát triển tư duy cho HS trong dạy học hóa học ở trường
THPT. Luận văn thạc sĩ giáo dục học, ĐHSP Hà Nội.
10. Nguyễn Thì Ngân (2008), Tuyển chọn, xây dựng và sử dụng hệ thống bài toán
hóa học vô cơ có nhiều cách giải để rèn tư duy và trí thông minh cho HS ở
trường trung học phổ thông. Luận văn thạc sĩ giáo dục học, ĐHSP Hà Nội.
11. Vũ Khắc Ngọc, "18 cách giải cho một bài toán hóa học", Tạp chí hóa học và
ứng dụng, số 3/2009.
12. Nguyễn Ngọc Quang, Nguyễn Cương, Dương Xuân Trinh (1982), Lý luận
dạy học hoá học, Tập 1. Nxb ĐHSP, Hà Nội.
13. Dương Thị Kim Tiên (2010), Thiết kế hệ thống bài toán hóa học nhiều cách
giải nhằm phát triển tư duy và nâng cao hiệu quả dạy học ở trường trung học
phổ thông Luận văn thạc sĩ giáo dục học, ĐHSP thành phố HCM
113
14. Lương Công Thắng (2010), Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập nhiều cách
giải để rèn tư duy cho HS lớp 12 THPT. Luận văn thạc sĩ giáo dục học, ĐHSP
thành phố HCM
15. Lê Xuân Trọng, Nguyễn Hữu Đĩnh, Từ Vọng Nghi, Đỗ Đình Rãng, Cao
Thị Thặng (2008), Sách giáo khoa hóa học 12 nâng cao. Nxb Giáo Dục, Hà
Nội.
16. Nguyễn Xuân Trường, Phạm Thị Anh (2011), Tài liệu bồi dưỡng HSG môn
hóa học trung học phổ thông. Nxb ĐHQG Hà Nội.
17. Nguyễn Xuân Trường (2006), Trắc nghiệm và sử dụng trắc nghiệm trong dạy
học hóa học ở trường phổ thông. Nxb ĐHSP Hà Nội.
18. Nguyễn Xuân Trường, Nguyễn Thị Sửu, Đặng Thị Oanh, Trần Trung
Ninh (2005), Tài liệu bồi dưỡng thường xuyên cho GV trung học phổ thông chu
kỳ III (2004-2007), Hà Nội.
19. Vũ Anh Tuấn (2006), Xây dựng hệ thống bài tập hóa học nhằm phát triển tư
duy trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học trường trung học phổ thông.
Luận án tiến sĩ khoa học giáo dục, Trường ĐHSP Hà Nội.
20. Vũ Anh Tuấn, Nguyễn Hải Châu, Đặng Thị Oanh, Cao Thị Thặng (2010)
Hướng dẫn thực hiện chuẩn kiến thức, kĩ năng môn hóa học lớp 12. Nxb Giáo
dục
21. Thái Duy Tuyên (2007), Phương pháp dạy học truyền thống và đổi mới. Nxb
Giáo dục.
22. Huỳnh Văn Út (2008), 333 bài tập trắc nghiệm hay và khó hoá học 12. Nxb
Đại học Quốc gia TP HCM.
23. Huỳnh Văn Út (2008), Giải bằng nhiều cách các bài toán hoá học 12. Nxb
Đại học Quốc gia TP HCM.
24. Nguyễn Quang Uẩn, Nguyễn Văn Lũy, Đinh Văn Vang (2007), Giáo trình
Tâm lí học đại cương. Nxb ĐHSP Hà Nội
25. Đào Hữu Vinh (1987), 500 bài tập hóa học. Nxb Giáo dục
26. M.N. Sacđacốp (1979) , Tư duy của HS, Nxb Giáo dục Hà Nội.
27. Bộ giáo dục và đào tạo (2014), Đề thi tuyển sinh đại học khối A
28. Bộ giáo dục và đào tạo (2014), Đề thi tuyển sinh đại học khối B
114
PHỤ LỤC
Phụ lục 1: Đề kiểm tra minh họa
SỞ GD & ĐT HÀ NỘI ĐỀ KIỂM TRA
TRƯỜNG THPT ……….. MÔN: HÓA HỌC 12
Thời gian: 40 phút.
(25 câu trắc nghiệm)
Họ và tên học sinh:.....................................................................
Lớp: .............................
Cho biết: Cho biết khối lượng nguyên tử (theo u) của các nguyên tố là:
H = 1; Be = 9; C = 12; N = 14; O = 16; Na = 23; Mg = 24; Al = 27;
S = 32; Cl = 35,5; Ca = 40; Fe = 56; Zn = 65; Sr = 88; Ba = 137, Cr =52.
Câu 1: Dãy các chất sắp xếp theo thứ tự tăng dần tính oxi hóa là
A. Fe2+, Ag+, Cu2+, Fe3+ B. Fe2+, Cu2+, Fe3+, Ag+
C. Fe3+, Cu2+, Fe2+, Ag+ D. Fe2+, Cu2+, Ag+, Fe3+
Câu 2: Cho 20,25 gam hỗn hợp các kim loại Al, Cr, Fe tác dụng với lượng dư dung
dịch H2SO4 loãng nóng (trong điều kiện không có không khí), thu được dung dịch X
và 11,76 lít khí H2 (đktc). Cô cạn dung dịch X (trong điều kiện không có không khí)
được m gam muối khan. Giá trị của m là
A. 68,25. B. 63,9. C. 70,65. D. 73,23
Câu 3: Khi dẫn từ từ khí CO2 đến dư vào dung dịch Ca(OH)2 thấy có
A. kết tủa trắng xuất hiện. B. kết tủa trắng, sau đó kết tủa tan dần.
C. bọt khí bay ra. D. bọt khí và kết tủa trắng.
Câu 4: Hòa tan hoàn toàn 9,52 gam Fe vào 400ml HNO3 aM thu được dung dịch X.
Dung dịch X hòa tan tối đa được 11,2 gam Cu (biết NO là sản phẩm khử duy nhất của
NO3-). Giá trị a là
A. 2,30. B. 2,87. C. 0,58. D. 0,54.
Câu 5: Cho 32,16 g hỗn hợp 2 muối XCO3 và YCO3 tan trong dung dịch H2SO4 vừa
đủ. Sau phản ứng thu được 8,064 lít khí (đktc) và dung dịch A. Khối lượng chất rắn
thu được khi cô cạn A là
A. 45,12 gam. B. 66,72 gam. C. 67,44 gam. D. 51,6 gam.
115
Câu 6: Cho một mẩu bột Fe vào AgNO3 dư, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu
được dung dịch chứa các chất là:
A. Fe(NO3)2, AgNO3 B. Fe(NO3)3, AgNO3
C. Fe(NO3)2, Fe(NO3)3 D. Fe(NO3)2, Fe(NO3)3, AgNO3.
Câu 7: Cho Na dư vào dung dịch AlCl3. Hiện tượng xảy ra là
A. Có kết tủa keo trắng, sau đó kết tủa tan.
B. Chỉ có kết tủa keo trắng.
C. Sủi bọt khí, có kết tủa keo trắng xuất hiện, sau đó kết tủa tan.
D. Sủi bọt khí, có kết tủa keo trắng xuất hiện, sau đó kết tủa không tan.
Câu 8: Khối luợng K2Cr2O7 cần dùng để oxi hoá hết 0,6 mol FeSO4 trong dung dịch
có H2SO4 loãng làm môi trường là
A. 29,6 gam. B. 59,2 gam. C. 24,9 gam. D. 29,4 gam.
Câu 9: Nước cứng là nước có chứa nhiều các ion
A. Ca2+, Mg2+ B. Al3+, Fe3+ C. Cu2+, Fe3+ D. Na+, K+
Câu 10: Khi cho Na vào 200 ml dung dịch AlCl3 1M và HCl, người ta thu được 4,48
lít H2 (đktc) và 7,8 gam kết tủa. Vậy nồng độ mol/l của dung dịch HCl là
A. 2,5M. B. 0,5M. C. 2M. D. 1M.
Câu 11: Cho Mg, Fe, Cu, Zn vào dung dịch gồm AgNO3 và Fe(NO3)3, thu được dung
dịch X gồm 4 cation. X gồm các ion là:
A. Mg2+, Fe3+, Zn2+, Cu2+ B. Mg2+, Zn2+, Cu2+, Ag+
C. Mg2+, Fe2+, Cu2+, Ag+ D. Mg2+, Fe2+, Zn2+, Cu2+
Câu 12: Cấu hình electron của ion Cr3+ là
A. [Ar] 3d4 B. [Ar] 3d2 C. [Ar] 3d5 D. [Ar] 3d3
Câu 13: Hấp thụ hoàn toàn 5,6 lít khí CO2 (ở đktc) vào 625 ml dung dịch hỗn hợp
gồm NaOH 0,1M và Ba(OH)2 0,2M, sinh ra m gam kết tủa. Giá trị của m là
A. 22,1625. B. 24,6250. C. 12,3125. D. 14,7750.
Câu 14: Cho hỗn hợp gồm Fe, Fe2O3, Fe3O4, FeO vào HNO3, thì thu được dung dịch
X và một kim loại không tan. X gồm các chất:
A. Fe(NO3)3. B. Fe(NO3)2.
C. Fe(NO3)2., Fe(NO3)3. D. HNO3, Fe(NO3)3
116
Câu 15: Thêm m gam KOH vào 300ml dung dịch chứa Ba(OH)2 0,1M và NaOH 0,1M
thu được dung dịch X. Cho từ từ dung dịch X vào 200ml dung dịch Al2(SO4)3 0,1M
thu được kết tủa Y. Để thu được lượng kết tủa Y lớn nhất thì giá trị của m là
A. 2,80. B. 2,46. C. 2,28. D. 1,68.
Câu 16: Cho hỗn hợp gồm Cu, Fe, Zn vào HNO3 đặc, nguội dư, sau khi phản ứng xảy
ra hoàn toàn thu được chất rắn Y. Y là:
A. Fe. B. Fe, Zn. C. Cu. D. Cu, Fe, Zn.
Câu 17: Dẫn CO dư qua hỗn hợp gồm CuO, MgO, Fe3O4, Fe2O3, Al2O3, ZnO. Sau khi
phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp chất rắn X. Cho X vào NaOH dư thu
được chất rắn Y. Y gồm các chất là:
A. MgO, Fe, Cu, Zn. B. Cu, Fe, MgO, Al2O3.
C. Cu, Mg, Fe. D. Cu, MgO, Fe.
Câu 18: Hoà tan hết m gam Cr2(SO4)3 vào nước được dung dịch X. Cho 150 ml dung
dịch KOH 2M vào X, thu được a gam kết tủa. Mặt khác, nếu cho 400 ml dung dịch
KOH 2M vào X thì cũng thu được a gam kết tủa. Giá trị của m là
A. 24,5. B. 53,9. C. 44,1. D. 19,6.
Câu 19: Thể tích HCl 2M lớn nhất để cho vào 100ml dung dịch gồm NaOH 1,5M và
NaAlO2 2M thu được 9,75 gam kết tủa là
A. 287,5 ml. B. 275,0 ml. C. 475,0 ml. D. 375,5 ml.
Câu 20: Để m gam phoi bào sắt ngoài không khí, sau một thời gian thu được 12 gam
hỗn hợp A gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4. Cho A vào HNO3 loãng thì thu được 1,008 lit
khí NO duy nhất (đktc) và 3,36 gam kim loại không tan. Giá trị m là
A. 7,56. B. 10,92. C. 8,4. D. 16,8.
Câu 21: Cho 2,4 gam hỗn hợp muối cacbonat và hiđrocacbonat của kim loại kiềm M
tác dụng hết với dung dịch HCl (dư), sinh ra 0,448 lít khí (ở đktc). Kim loại M là
A. Rb. B. Li. C. K. D. Na.
Câu 22: Hòa tan hoàn toàn 0,768 gam Mg bằng HNO3 (l) thì thu được 179,2 ml một
sản phẩm khử khí X duy nhất chứa nitơ (đktc). X là
A. N2O. B. N2. C. NO2. D. NO.
Câu 23: Để khử hoàn toàn 45 gam hỗn hợp CuO, FeO, Fe2O3, Fe3O4, MgO cần dùng
7,84 lít khí CO (ở đktc). Khối lượng chất rắn sau phản ứng là
117
A. 54,8 gam. B. 39,4 gam. C. 50,6 gam. D. 35,2
gam.
Câu 24: Điện phân dùng điện cực trơ dung dịch muối sunfat kim loại hoá trị 2 với
cường độ dòng điện 3A. Sau 1930 giây thấy khối lượng catot tăng 1,92 gam. Muối
sunfat đã điện phân là
A. CuSO4. B. NiSO4. C. FeSO4. D. ZnSO4.
Câu 25: Cho từ từ dung dịch HCl đến dư vào dung dịch KAlO2. Hiện tượng xảy ra là
A. có kết tủa trắng dạng keo xuất hiện.
B. có kết tủa keo trắng sau đó kết tủa tan và thu được dd trong suốt.
C. có kết tủa lục xám sau đó kết tủa tan và thu được dd màu lục.
D. có kết tủa trắng dạng keo xuất hiện và có khí bay lên.
Phụ lục 2: Giáo án minh họa
Tự chọn : Nhôm và hợp chất của Nhôm
I. Mục tiêu
1. Kiến thức
- Củng cố và khắc sâu kiến thức: Tính chất hóa học, điều chế Nhôm và hợp chất của
Nhôm
2. Kĩ năng
- Rèn kỹ năng viết PTHH các phản ứng, nhận biết, giải một số dạng bài tập về Al và
h/chất.
- Rèn kĩ năng hợp tác làm việc theo nhóm, trình bày trước đám đông
- Rèn kĩ năng biết giải quyết vấn đề bằng nhiều cách và lựa chọn cách tối ưu
3. Thái độ
- Làm tăng hứng thú học tập của HS đối với môn hóa học.
II. Phương pháp: Đàm thoại, làm việc nhóm
III. Chuẩn bị
1. Giáo viên:
118
- Hệ thống câu hỏi và bài tập
- Máy tính, máy chiếu
2. Học sinh
- Ôn lại kiến thức về Nhôm và hợp chất
- Bảng phụ, bút dạ
IV.Tiến trình bài dạy
1. Ổn định lớp
2. Bài mới
HOẠT ĐỘNG CỦA GV VÀ HS NỘI DUNG
Hoạt động 1
- Giáo viên sử dụng kĩ thuật « công
não » yêu cầu HS lần lượt trả lời nhanh
sơ lược các phản ứng (tác dụng với chất
gì)
- HS trả lời sau đó viết các PTHH cụ thể
vào vở
- Từ sơ đồ HS lựa chọn các cách điều
chế Al(OH)3
+ Dung dịch NH3 tác dụng với dung dịch
muối Nhôm
+ Dung dịch NaOH (vừa đủ) tác dụng
với dung dịch muối Nhôm
+ Sục CO2 vào dung dịch muối
Aluminat
+ Dung dịch HCl (vừa đủ) tác dụng với
dung dịch muối Aluminat
- GV có thể hỏi thêm: Trong dãy chuyển
hóa đó phương trình nào minh họa tính
chất của Nhôm, hợp chất Nhôm ; điều
Bài tập 1:
- Viết phương trình phản ứng thực hiện dãy
chuyển hóa sau
Al AlCl3 Al(OH)3NaAlO2
Al(OH)3 Al2O3 Al
- Để thu được Al(OH)3 chúng ta có thể sử
dụng những cách nào?
119
chế Nhôm, điều chế hợp chất của Nhôm
Hoạt động 2:
- GV chiếu lên màn hình đề bài tập số 2
- Giáo viên chia lớp thành các nhóm và
yêu cầu HS mỗi nhóm giải bài tập bằng
nhiều cách khác nhau, trình bày vào
bảng phụ.
- Sau 15 phút HS lên bảng trình bày
- GV nhận xét, bổ sung thêm nếu cần
- GV phát phiếu bài tập số 3 cho mỗi
HS, yêu cầu HS giải bài tập theo một
cách tùy chọn và nộp bài.
- GV theo dõi thời gian làm bài của HS.
- GV gọi HS lên bảng chữa, GV bổ sung
các cách giải.
Hoạt động 3
GV củng cố lại nội dung bài
Bài tập 2 : Hòa tan vừa hết m gam Al vào dung dịch
NaOH thì thu được dung dịch A và 3,36 lít
H2 (đktc)
a. Tính m?
b. Rót từ từ dung dịch HCl 0,2M vào A thì
thu được 5,46g kết tủa. Tính thể tích dung
dịch HCl đã dùng?
Bài tập 3: Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm
hoàn toàn 9,66g hỗn hợp X gồm Al và
FexOy thu được hỗn hợp chất rắn Y. Cho Y
tác dụng hết với dung dịch NaOH dư thu
được dung dịch Z, 0,672 lít khí H2 (đktc)
và phân không tan D. Sục từ từ khí CO2
đến dư vào dung dịch Z, lọc lấy kết tủa
nung trong không khí đến khối lượng
không đổi thu được 5,1 gam chất rắn T.
Xác định công thức của oxit FexOy?