Luận văn Sử dụng phương pháp grap và algorit trong giải bài tập phần hóa phi kim 10 ban cơ bản

Bước 4: Thực hiện việc giải: GV yêu cầu HS giải từng bước theo algorit. - Tính số mol oxi nO2 = 5,622,4 = 0,25 mol - Hai phản ứng xảy ra 4Al + 3O2 → 2Al2O3 4x 3x (mol) 2Mg + O2 → 2MgO 2y y (mol) - Gọi ẩn số, lập hệ phương trình Gọi x, y lần lượt là số mol của Al và Mg. Ta có hệ phương trình: � 108x + 48y = 10,2 3x + y = 0,25 ⇒ � x = 0,05 y = 0,1 - Tìm khối lượng mỗi chất Khối lượng của Al: mAl = 4 . 0,05 . 27 = 5,4 (g) Khối lượng của Mg: mMg = 2 . 0,1 . 274 = 4,8 (g) - Phần trăm khối lượng mỗi chất: Phần trăm khối lượng của Al: % mAl = 5,4 10,2 . 100% = 26,47% Phần trăm khối lượng của Mg: % mMg = 100% - 26,47% = 73,53% Bước 5: Áp dụng vào giải bài tập tương tự. 1. Đốt cháy hoàn toàn 18,4 gam hỗn hợp bột Al và Zn thì cần 5,6 lít khí oxi (đktc) a) Tính phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu. b) Nếu hòa tan hết lượng kim loại trên vào dung dịch H2SO4 loãng thì thu được bao nhiêu lít khí (đktc)? 2. Đốt cháy hoàn toàn 8,9 gam hỗn hợp Mg và Zn thu được 12,1 gam oxit. 77 a) Tính phần tăm khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu. b) Cần bao nhiêu lít dung dịch HCl 1M để hòa tan hết lượng oxit trên. 3. Oxi hóa hoàn toàn 29,6 gam hỗn hợp Fe và Cu thu được 39,2 gam Fe3O4 và CuO. a) Tính phần tăm khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu. b) Để điều chế lượng oxi trên thì cần dùng bao nhiêu gam KMnO4? 4. Đốt cháy hoàn toàn 7,5 gam hỗn hợp X gồm Al và Mg ngoài không khí thì thu được 13,1 gam hai oxit. a) Tìm V oxi cần dùng (đktc). b) Tìm V không khí cần dùng (đktc)? Biết oxi chiếm 20% thể tích không khí. c) Hòa tan hết hỗn hợp hai oxit trên bằng V lít dung dịch H2SO4 loãng, đủ. Tìm V. 5*. Đốt cháy hoàn toàn m gam benzen (C6H6) bằng 20,8 gam hỗn hợp X gồm oxi và ozon. Tìm m. 2.4.4. Dạng 4: Bài toán H2S tác dụng với dung dịch kiềm Ví dụ: Hấp thụ hoàn toàn 4,48 lít khí H2S (đktc) vào 300 ml dung dịch NaOH 1M. Tìm khối lượng muối thu được? Bước 1: Đọc đề, hình dung ra vấn đề. Bước 2: Phân tích đề, ôn lại kiến thức có liên quan, mối liên hệ giữa các kiến thức đó với dữ kiện và yêu cầu của bài tập để tìm hướng giải quyết vấn đề. Hoạt động của GV Hoạt động của HS - GV yêu cầu HS nhắc lại công thức tính số mol khí trong điều kiện chuẩn, công thức tính nồng độ mol. Từ đó tìm số mol của H2S và NaOH. - Sau đó GV cung cấp lý thuyết của dạng toàn này cho HS. Các phản ứng có thể xảy ra: H2S + 2NaOH → Na2S + H2O - n = 𝑉 22,4 ⇒ 𝑛𝐻2𝑆 =2,2422,4 = 0,2 mol - CM = 𝑛 𝑉 ⇒ 𝑛𝑁𝑎𝑂𝐻 = 𝑉.𝐶𝑀 = 0,3 .1 = 0,3 𝑚𝑜𝑙 78 (1) H2S + NaOH → NaHS (2) - Để biết được bài toán rơi vào trường hợp nào, ta phải lập tỉ lệ T = 𝑛𝑁𝑎𝑂𝐻 𝑛𝐻2𝑆 Nếu T ≤ 1 : chỉ có phản ứng (1) Nếu 1 < T < 2 : cả phản ứng (1) và (2) Nếu T ≥ 2 : chỉ có phản ứng (2) - GV yêu cầu HS lập T, rồi cho biết bài toán này rơi vào trường hợp nào? - GV yêu cầu HS viết lại hai phản ứng trên. - Làm sao tìm được khối lượng muối - T = 𝑛𝑁𝑎𝑂𝐻 𝑛𝐻2𝑆 = 0,3 0,2 = 1,5 Vì 1 < T < 2, ⇒ xảy ra cả phản ứng (1) và (2) - H2S + 2NaOH → Na2S + H2O (1) H2S + NaOH → NaHS (2) - Cần tìm số mol mỗi muối bằng cách lập hệ phương trình từ số liệu 𝑛𝑁𝑎𝑂𝐻 , 𝑛𝐻2𝑆 Bước 3: Lập grap giải và algorit giải. Từ các gợi ý ở bước 2, GV hướng dẫn HS lập grap giải bài toán. Lập grap giải: Lập algorit giải: 1. Tính số mol H2S, số mol NaOH. 2. Lập tỉ lệ k, suy ra có cả hai phản ứng (1) và (2). 3. Viết hai phản ứng xảy ra. 𝑛𝑁𝑎𝑂𝐻 𝑛𝐻2𝑆 lập tỉ lệ T = 𝑛𝑁𝑎𝑂𝐻 𝑛𝐻2𝑆 xảy ra cả phản ứng (1) và (2) x, y Lập hệ phương trình Khối lượng muối 79 4. Đặt ẩn số, lập hệ phương trình. 5. Giải hệ phương trình tìm x, y. 6. Tìm khối lượng muối. Bước 4: Thực hiện việc giải: GV yêu cầu HS giải từng bước theo algorit - Số mol H2S: 𝑛𝐻2𝑆 = 6,72 22,4 = 0,3 mol ; Số mol NaOH 𝑛𝑁𝑎𝑂𝐻 = 𝑉.𝐶𝑀 = 0,1 .2 = 0,2 𝑚𝑜𝑙 - Tỉ lệ T = 𝑛𝑁𝑎𝑂𝐻 𝑛𝐻2𝑆 = 0,3 0,2 = 1,5 Vì 1 < T < 2, ⇒ xảy ra cả phản ứng (1) và (2) - Hai phản ứng xảy ra: H2S + 2NaOH → Na2S + H2O (1) H2S + NaOH → NaHS (2) - Gọi số mol của H2S trong hai phản ứng lần lượt là x, y. Ta có hệ phương trình: � 𝑥 + 𝑦 = 0,2 2𝑥 + 𝑦 = 0,3 ⇒ � 𝑥 = 0,1 𝑦 = 0,1 - Khối lượng muối: mNa2S = n . M = 0,1 . 78 = 7,8 (g) mNaHS = n . M = 0,1 . 56 = 5,6 (g) m muối = mNa2S + mNaHS = 7,8 + 5,6 = 13,4 (g) Bước 5: Áp dụng vào giải bài tập tương tự 1. Tính khối lượng muối thu được khi cho 2,24 lít khí H2S (đktc) hấp thụ hoàn toàn vào: a) 100ml dung dịch NaOH 2M. b) 120ml dung dịch NaOH 1M. 2. Dẫn 0,1mol khí H2S lần lượt qua a) 200ml dung dịch Ba(OH)2 1M. b) 100ml dung dịch KOH 1,2M. c) 500ml dung dịch NaOH 0,2M. 80 Tìm CM các chất sau phản ứng. Coi thể tích dung dịch không đổi. 2.4.5. Dạng 5: Bài toán SO2 tác dụng với dung dịch kiềm Ví dụ: Hấp thụ hoàn toàn 11,2 lít khí SO2 (đktc) vào 400 ml dung dịch NaOH 2M. Tính nồng độ mol các chất thu được sau phản ứng? Coi thể tích dung dịch thay đổi không đáng kể. Bước 1: Đọc đề, hình dung ra vấn đề. Bước 2: Phân tích đề, ôn lại kiến thức có liên quan, mối liên hệ giữa các kiến thức đó với dữ kiện và yêu cầu của bài tập để tìm hướng giải quyết vấn đề. Hoạt động của GV Hoạt động của HS - GV yêu cầu HS nhắc lại công thức tính số mol khí trong điều kiện chuẩn, công thức tính nồng độ mol. Từ đó tìm số mol của SO2 và NaOH. - Sau đó GV cung cấp lý thuyết của dạng toàn này cho HS. Các phản ứng có thể xảy ra: SO2 + NaOH → NaHSO3 (1) SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O(2) - Để biết được bài toán rơi vào trường hợp nào, ta phải lập tỉ lệ T = 𝑛𝑁𝑎𝑂𝐻 𝑛SO2 Nếu T ≤ 1 : chỉ có phản ứng (1) Nếu 1 < T < 2 : cả phản ứng (1) và (2) Nếu T ≥ 2 : chỉ có phản ứng (2) - GV yêu cầu HS lập T, rồi cho biết bài toán này rơi vào trường hợp nào? - GV yêu cầu HS viết lại hai phản ứng trên. - n = 𝑉 22,4 ⇒ 𝑛𝑆𝑂2 =11,222,4 = 0,5 mol - CM = 𝑛 𝑉 ⇒ 𝑛𝑁𝑎𝑂𝐻 = 𝑉.𝐶𝑀 = 0,4 .2 =0,8 𝑚𝑜𝑙 - T = 𝑛𝑁𝑎𝑂𝐻 𝑛SO2 = 0,8 0,5 = 1,6 Vì 1 < T < 2, ⇒ xảy ra cả phản ứng (1) và (2) SO2 + NaOH → NaHSO3 (1) SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O 81 - Làm sao tìm được khối lượng muối. (2) - Cần tìm số mol mỗi muối bằng cách lập hệ phương trình từ số liệu 𝑛𝑁𝑎𝑂𝐻 , 𝑛SO2 Bước 3: Lập grap giải và algorit giải. Từ các gợi ý ở bước 2, GV hướng dẫn HS lập grap giải bài toán. Lập grap giải: Lập algorit giải: 7. Tính số mol SO2, số mol NaOH. 8. Lập tỉ lệ k, suy ra có cả hai phản ứng (1) và (2). 9. Viết hai phản ứng xảy ra. 10. Đặt ẩn số, lập hệ phương trình. 11. Giải hệ phương trình tìm x, y. 12. Tìm nồng độ mol mỗi muối. Bước 4: Thực hiện việc giải: GV yêu cầu HS giải từng bước theo algorit - Số mol SO2: 𝑛𝑆𝑂2 = 11,2 22,4 = 0,5 mol ; Số mol NaOH 𝑛𝑁𝑎𝑂𝐻 = 𝑉.𝐶𝑀 = 0,4 .2 = 0,8 𝑚𝑜𝑙 - Tỉ lệ T = 𝑛𝑁𝑎𝑂𝐻 𝑛𝑆𝑂2 = 0,8 0,5 = 1,6 Vì 1 < T < 2 ⇒ xảy ra cả phản ứng (1) và (2) 𝑛𝑁𝑎𝑂𝐻 𝑛𝑆𝑂2 lập tỉ lệ T = 𝑛𝑁𝑎𝑂𝐻 𝑛𝑆𝑂2 xảy ra cả phản ứng (1) và (2) x, y Lập hệ phương trình Nồng độ mol mỗi muối 82 - Hai phản ứng xảy ra: SO2 + NaOH → NaHSO3 (1) SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O (2) - Gọi số mol của SO2 trong hai phản ứng lần lượt là x, y. Ta có hệ phương trình: � 𝑥 + 𝑦 = 0,5 2𝑥 + 𝑦 = 0,8 ⇒ � 𝑥 = 0,3 𝑦 = 0,2 Nồng độ mol mỗi muối: CM NaHSO3 = 𝑛𝑉 = 0,30,4 = 0,75 (M) CM Na2SO3 = 𝑛𝑉 = 0,20,4 = 0,5 (M) Bước 5: Áp dụng vào giải bài tập tương tự. 1. Dẫn từ từ 3,36 lít khí sunfurơ (đktc) đi qua 200 gam dung dịch NaOH 4%. Tính khối lượng muối tạo thành trong dung dịch. 2. Dẫn 11,2 lít khí SO2 (đktc) vào 375 ml dung dịch NaOH 2M a) Tính khối lượng muối thu được. b) Tính CM các chất sau phản ứng. 3. Dẫn 11,2 lít khí SO2 (đktc) vào 250 ml dung dịch KOH 2M a) Tính khối lượng muối thu được. b) Tính CM các chất sau phản ứng. 4. Dẫn 4,48 lít khí SO2(đktc) vào 64 ml dung dịch KOH 20% (d = 1,05g/ml). Tính C% các chất trong dung dịch sau phản ứng. 5. Hấp thụ hoàn toàn 1,792 lít khí SO2 (đktc) bằng 200 ml dung dịch Ba(OH)2 0,25M. a) Tính khối lượng muối tạo thành. b) Tính CM các chất sau phản ứng. Coi thể tích dung dịch không đổi. 2.4.6. Dạng 6: Bài toán hỗn hợp kim loại tác dụng với dung dịch H2SO4 đậm đặc Ví dụ: Cho 32,15 g hỗn hợp X gồm Fe và Zn tác dụng với dung dịch H2SO4 98% nóng (dư), thu được 16,8 lít khí SO2 (đkc), sản phẩm khử duy nhất. 83 a) Tính thành phần % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp X. b) Tính khối lượng dung dịch H2SO4 đã phản ứng. Bước 1: Đọc đề, hình dung ra vấn đề. Bước 2: Phân tích đề, ôn lại kiến thức có liên quan, mối liên hệ giữa các kiến thức đó với dữ kiện và yêu cầu của bài tập để tìm hướng giải quyết vấn đề. Hoạt động của GV Hoạt động của HS a) Về cách tính phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp. GV yêu cầu HS làm hoàn toàn tương tự dạng 3. - GV cần chú ý thêm với HS cách cân bằng phản hóa học trong dạng toán này là cân bằng phản ứng bằng phương pháp thăng bằng electron đã học ở chương 4. b) GV yêu cầu HS nhắc lại công thức tính nồng độ phần trăm. - Đề bài yêu cầu tìm đại lượng nào? Hãy rút ra công thức cụ thể. - Để tìm được mdung dịch thì cần tìm những đại lượng nào? - Làm sao tìm được số mol H2SO4 ? - Viết hai phương trình phản ứng. - Gọi x, y lần lượt là số mol của Fe, Zn. - Lập hệ phương trình. Tìm x, y. - Tìm khối lượng mỗi kim loại. Tìm phần trăm khối lượng mỗi kim loại. - Công thức tính nồng độ phần trăm: C% = 𝑚𝑐ℎấ𝑡 𝑡𝑎𝑛 𝑚𝑑𝑢𝑛𝑔 𝑑ị𝑐ℎ . 100% ⇒ khối lượng dung dịch: mdung dịch = 𝑚𝑐ℎấ𝑡 𝑡𝑎𝑛 𝐶% . 100% - Cần tìm số mol H2SO4 rồi tìm mchất tan của H2SO4 - Số mol H2SO4 là tổng số mol của H2SO4 của cả hai phản ứng (1) và (2) Bước 3: Lập grap giải và algorit giải. Từ các gợi ý ở bước 2, GV hướng dẫn HS lập grap giải bài toán. Lập grap giải: 𝑛𝑆𝑂2 𝑚ℎỗ𝑛 ℎợ𝑝 Lập hệ Phương trình x, y Khối lượng mỗi kim loại Số mol H2SO4 mchất tan của H2SO4 m ị h của H SO 84 Lập algorit giải: 1. Tính số mol SO2. 2. Viết và cân bằng hai phản ứng xảy ra. 3. Đặt ẩn số, lập hệ phương trình. 4. Giải hệ phương trình tìm x, y. 5. Tìm khối lượng mỗi kim loại. 6. Tìm phần trăm khối lượng mỗi kim loại. 7. Tìm số mol H2SO4. 8. Tìm mchất tan của H2SO4. 9. mdung dịch của H2SO4. Bước 4: Thực hiện việc giải: GV yêu cầu HS giải từng bước theo algorit a) - Số mol SO2: 𝑛𝑆𝑂2 = 16,8 22,4 = 0,75 (mol) - Phản ứng xảy ra: 2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O Zn + 2H2SO4 → ZnSO4 + SO2 + 2H2O - Gọi số mol của Fe và Zn lần lược là x, y. Ta có hệ phương trình: � 56𝑥 + 65𝑦 = 32,15 1,5𝑥 + 𝑦 = 0,75 ⇒ � 𝑥 = 0,4 𝑦 = 0,15 - Khối lượng mỗi kim loại: mFe = 0,4 . 56 = 22,4 (g) ; mZn = 0,15. 65 = 9,75 (g). - Phần trăm khối lượng mỗi kim loại: %mFe = 22,4 32,15 . 100% = 69,67%. %mZn = 100% - 69,67% = 30,33%. b) - Số mol H2SO4: 𝑛𝐻2𝑆𝑂4 = 3x + 2y = 1,5 (mol). - Khối lượng chất tan H2SO4: mchất tan của H2SO4 = 1,5 . 98 = 147 (g). 85 Khối lượng dung dịch của H2SO4: mdung dịch của H2SO4 = 𝑚𝑐ℎấ𝑡 𝑡𝑎𝑛 𝐶% . 100%. mdung dịch của H2SO4 = 147 98 . 100% = 150 (g). Bước 5: Áp dụng vào giải bài tập tương tự. 1. Cho 4 gam hỗn hợp gồm Zn và Cu vào dung dịch H2SO4 loãng dư thì thu được 0,1 gam khí (đktc). a) Tính thành phần % mỗi kim loại trong hỗn hợp b) Cho 4 gam hỗn hợp trên vào dung dịch H2SO4 đặc, nóng dư thì thể tích khí SO2 thu được ở đktc là bao nhiêu? 2. Cho 8 gam hỗn hợp Fe và Mg tác dụng vừa đủ với 200ml dung dịch H2SO4 loãng thì thu được 4,48 lít khí (đktc). a) Tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp. b) Tính nồng độ mol/lít của dung dịch axit đã dùng. c) Nếu cho 6 gam hỗn hợp trên tác dụng với H2SO4 đặc nguội (dư) thì thể tích khí thu được là bao nhiêu ở đktc? (giả sử khí tạo thành là SO2 , sản phẩm khử duy nhất). 3. Chia a gam hỗn hợp X gồm Mg và Al làm 2 phần bằng nhau: - Phần 1: Cho tác dụng vừa đủ với 400 ml dung dịch H2SO4 loãng 1M. Sau phản ứng thu được V lít khí ở đktc. - Phần 2: Cho tác dụng hoàn toàn với dung dịch H2SO4 đặc, nguội. Sau phản ứng thu được 224ml khí (đktc) có mùi hắc, sản phẩm khử duy nhất. a) Tính giá trị a. b) Tính giá trị V. 4. Hòa tan 11,5 gam hỗn hợp Cu, Mg, Al vào dung dịch HCl dư thu được 5,6 lít khí (đktc) và phần không tan. Cho phần không tan vào H2SO4 đặc nóng (dư) thu được 2,24 lít khí (đktc). Xác định khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp. 5. Cho 12 gam hỗn hợp X gồm Fe và Cu tác dụng vừa đủ với 200 ml dung dịch H2SO4 loãng thu được 2,24 lít khí và chất rắn không tan. Chất rắn không tan tác 86 dụng hết với dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được khí A, sản phẩm khử duy nhất. Các khí đo ở đktc. a) Tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp X. b) Tính nồng độ mol/lít của dung dịch H2SO4 loãng đã dùng. c) Cho khí A hấp thụ hoàn toàn vào 100 ml dung dịch NaOH 1,5M. Xác định muối tạo thành và tính khối lượng muối. 6. Cho 13,5 gam hỗn hợp X gồm Al và Ag tác dụng vừa đủ với 100 ml dung dịch H2SO4 loãng 1,5M thu được V lít khí và chất rắn không tan. Cho chất rắn không tan tác dụng hết với dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được khí B. Các khí đo ở đktc. a) Tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp X. b) Tính V. c) Cho khí B tác dụng hoàn toàn với 24 gam dung dịch NaOH 10%. Xác định muối tạo thành và tính khối lượng muối. 7. Cho 15,2 gam hỗn hợp X gồm Fe và Cu tác dụng vừa đủ với dung dịch H2SO4 8M đậm đặc nóng ( d = 1,28 g/ml) thu được 6,72 lít khí (đktc) và dung dịch Y. a) Tính thành phần % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp X. b) Tính thể tích dung dịch H2SO4 cần dùng. c) Tính C% các chất trong dung dịch Y. 8. Cho 20,8 gam hỗn hợp Cu và CuO tác dụng hoàn toàn với dung dịch H2SO4 đậm đặc nóng thì thu được 4,48 lít khí ( đktc). a) Tính khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp. b) Tính khối lượng dung dịch H2SO4 80% đã dùng và khối lượng muối sinh ra. 9. Một hỗn hợp gồm Mg và MgO tác dụng hoàn toàn với 122,5 gam dung dịch H2SO4 đặc nóng thì thu được 8,96 lít khí SO2 (đktc) và 72 gam muối. a) Tính khối lượng hỗn hợp đầu. b) Tính C% dung dịch H2SO4 đã dùng. 10. Cho 10 gam hỗn hợp Cu, CuO vào dung dịch H2SO4 đậm đặc, nóng (dư) thu được 2,24 lít SO2, sản phẩm khử duy nhất. a) Tính thành phần % theo khối lượng của hỗn hợp ban đầu. 87 b) Cho khí SO2 hấp thụ hoàn toàn vào 120ml dung dịch NaOH 1M thì thu được muối gì? Khối lượng bao nhiêu? 11. Cho 45 gam hỗn hợp Zn và Cu tác dụng vừa đủ với dung dịch H2SO4 98%, nóng thu được 15,68 lít khí SO2 (đktc), sản phẩm khử duy nhất. a) Tính thành phần % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp. b) Tính khối lượng dung dịch H2SO4 đã dùng. c) Cho khí thu được ở trên tác dụng hoàn toàn với 500 ml dung dịch NaOH 2M. Tính khối lượng muối thu được. 12. Hòa tan hoàn toàn 19,2 gam Cu trong dung dịch H2SO4 đặc nóng (đủ), thu được dung dịch X và khí SO2 a) Viết ptpư xảy ra. b) Tìm khối lương muối tạo thành? c) Cho X tác dụng với dung dịch Na2S dư, tìm khối lượng kết tủa thu được? 13. Hòa tan hoàn toàn 24,2 gam hỗn hợp gồm Zn và Fe bằng dung dịch H2SO4 98% đặc nóng (đủ). Sau phản ứng thu được dung dịch A và 11,2 lít khí SO2 (đktc), sản phẩm khử duy nhất. a) Tính thành phần % khối lượng mỗi kim loại. b) Tính khối lượng dung dịch H2SO4 đem dùng. c) Cô cạn dung dịch thu được bao nhiêu gam muối khan? 14. Hòa tan hoàn toàn 11,8 gam hỗn hợp gồm Al và Cu bằng dung dịch H2SO4 đặc nóng (đủ). Sau phản ứng thu được dung dịch A và 11,2 lít khí SO2 (đktc), sản phẩm khử duy nhất a) Tính thành phần % khối lượng mỗi kim loại. c) Cô cạn dung dịch thu được bao nhiêu gam muối khan? c) Cũng cho hỗn hợp trên tác dụng với dung dịch HCl dư thì thu được bao nhiêu lít khí H2 (đktc)? 15. Hỗn hợp X gồm 3 kim loại Mg, Cu, Al. Cho 16,6 gam hỗn hợp X tác dụng với axit H2SO4 loãng dư thì thu được 11,2 lít khí H2 (đktc). Nếu cho 16,6 gam hỗn hợp X tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng , dư thì thu được 13,44 lít khí SO2. 88 a) Xác định khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp A. b) Tính thể tích dung dịch H2SO4 24,5 % ( d= 1,20 g/ml) đã dùng trong thí nghiệm đầu và khối lượng dung dịch H2SO4 10M (d = 1,60 g/ml) đã dùng trong thí nghiệm sau. Biết cả hai thí nghiệm đều lấy dư 10%. 2.5. Một số định hướng khi sử dụng phương pháp grap và algorit 2.5.1. Sử dụng grap câm Khi đã hướng dẫn HS giải được một số dạng bài tập, HS sẽ quen với một số bước giải, lập grap và algorit giải hoặc dạng bài tập có cách giải gần giống với một dạng nào đó đã giải, lúc này có thể cho HS dùng grap câm và yêu cầu HS tự điền nội dung vào grap, từ đó tự rút ra lgogrit giải. Bằng cách này có thể giúp HS dần định hướng được các bước phải thực hiện khi giải BTHH, nâng cao kĩ năng giải bài tập. • Lập hệ phương trình, tìm x, y sau đó yêu cầu tìm khối lượng hoặc phần trăm khối lượng, hoặc các đại lượng khác. - Dạng 6 (chương Halogen): Tính thành phần phần trăm của các chất trong hỗn hợp. - Dạng 3 (chương Oxi – lưu huỳnh): Bài toán liên quan đến tính chất hóa học của oxi – ozon - Dạng 5 (chương oxi – lưu huỳnh): Bài toán hỗn hợp kim loại tác dụng với dung dịch H2SO4 đậm đặc. ptpư mhỗn hợp mNaCl Lập hệ phương trình Tìm được x, y mNaBr % mNaBr % mNaI ptpư m hỗn hợp 𝑛𝑂2 hệ phương trình x, y m Al % mAl % mMg nSO2 mhỗn hợp Lập hệ phương trình x, y Khối lượng mỗi kim loại Số mol H2SO4 mchất tan của H2SO4 89 • Lập tỉ lệ T, xét bài toán thuộc trường hợp nào, viết phương trình phản ứng của trường hợp đó, tìm các đại lượng theo yêu cầu của đề. - Dạng 4 (chương oxi – lưu huỳnh): Bài toán H2S tác dụng với dung dịch kiềm đặc. - Dạng 5 (chương Oxi – lưu huỳnh): Bài toán SO2 tác dụng với dung dịch kiềm. 2.5.2. Sử dụng phương pháp suy luận ngược Ở bước 2 (phân tích đề, nhắc lại kiến thức có liên quan, lập mối quan hệ giữa kiến thức đã biết với dữ kiện và yêu cầu của đề, tìm hướng giải quyết vấn đề), để giúp HS tìm mối liên hệ giữa các kiến thức đã biết với các dữ kiện và yêu cầu của đề nhằm tìm ra cách giải, chúng tôii sử dụng “phương pháp suy giật lùi” – suy luận ngược từ cái cần tìm đến cái đã cho. Để thực hiện điều này, chúng tôi xây dựng hệ thống câu hỏi nêu vấn đề và đàm thoại nêu vấn đề kết hợp với các hình thức tổ chức dạy học như thảo luận nhóm 𝑛𝑁𝑎𝑂𝐻 𝑛𝑆𝑂2 lập tỉ lệ T = 𝑛𝑁𝑎𝑂𝐻 𝑛𝑆𝑂2 xảy ra cả phản ứng (1) và (2) x, y Lập hệ phương trình Nồng độ mol mỗi muối 𝑛𝑁𝑎𝑂𝐻 𝑛𝐻2𝑆 lập tỉ lệ T = 𝑛𝑁𝑎𝑂𝐻 𝑛𝐻2𝑆 xảy ra cả phản ứng (1) và x, y Lập hệ phương trình Khối lượng muối 90 Ví dụ: Bài toán tìm phần trăm khối lượng kim loại trong hỗn hợp Hòa tan 12 g hỗn hợp X gồm Cu và Fe bằng lượng HCl dư. Khi phản ứng xong thu được 22,4 lít khí (điều kiện chuẩn). Tìm phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong X. Bước 1: Phân tích đề, ôn lại kiến thức có liên quan, mối liên hệ giữa các kiến thức đó với dữ kiện và yêu cầu của bài tập để tìm hướng giải quyết vấn đề. Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Đề bài yêu cầu gì? - Nhắc lại công thức tính % m - Vậy để tìm % mCu; % mFe cần tìm gì? - Đề bài cho dữ kiện gì? Từ dữ kiện này tính được cái gì? - Tìm % mCu; % mFe - % mCu = 𝑚 𝐶𝑢 𝑚ℎỗ𝑛 ℎợ𝑝 . 100% - % mFe = 100% - % mCu - mCu; mFe - Đề bài cho số mol khí thoát ra, đó là khí H2. Từ đây tìm được số mol Fe rồi suy ra khối lượng Fe (Vì chỉ có Fe phản ứng với HCl). 2.5.3. Xây dựng và sử dụng bài tập tương tự Việc giải bài tập tương tự ở nhà là một bước quan trọng trong quá trình sử dụng phương pháp grap và algorit hướng dẫn HS giải bài tập. Hệ thống bài tập tương tự (gồm bài tập trắc nghiệm khách quan và bài tập tự luận) được xây dựng như sau: - Phân loại các bài tập trong sách giáo khoa, tìm thêm các bài tập cùng dạng trong sách bài tập, sách tham khảo rồi sắp xếp thành các bài tập cùng dạng - Xây dựng thêm bài tập mới: từ grap của bài toán, ta có thể biến hóa nội dung bài toán hóa học theo năm cách để tạo ra các bài tập tương tự với mức độ phức tạp – khó khăn thay đổi. + Nghịch đảo: chuyển điều kiện thành yêu cầu và ngược lại. + Phức tạp hóa những điều kiện của bài toán. + Phức tạp hóa yêu cầy của bài toán. + Ghép nội dung nhiều bài toán lại với nhau. 91 + Phức tạp hóa đồng thời cả điều kiện lẫn yêu cầu của bài toán. - Sắp xếp bài tập tương tự theo mức độ khó tăng dần: tái hiện (chỉ cần áp dụng đúng algorit đã thực hiện, tái hiện sáng tạo (một phần giống algorit đã giải, một phần phải tự HS suy nghĩ để giải) và sáng tạo hơn (tự nghĩ ra cách giải bằng cách biến đổi các dữ kiện của đề bài để chuyển chúng về một trong số các dạng đã biết) nhằm phát triển tư duy HS, tránh tình trạng rập khuôn, gây nhàm chán. - Chú ý gắn kiến thức thực tế vào bài tập để gây hứng thú, kích thích HS tìm tòi giải quyết. - Bài tập tương tự in phát cho HS kèm theo grap giải và algorit giải của mỗi dạng, và đáp án để HS tự giải ở nhà. Để HS tự giác hơn trong việc làm bài tập ở nhà, có thể dùng nhiều biện pháp khác nhau, trong đó kiểm tra tập bài tập thường xuyên và lấy điểm là biện pháp dễ thực hiện và có hiệu quả. 92 TÓM TẮT CHƯƠNG 2 Trong chương này, chúng tôi đã trình bày các nội dung sau: 1. Giới thiệu cấu trúc, kế hoạch dạy học, mục tiêu và những nội dung cơ bản của chương 5, chương 6. 2. Trên cơ sở lí luận và thực tiễn đã nghiên cứu, chúng tôi đã đề xuất một số trường hợp có khả năng sử dụng phương pháp grap và algorit khi giải bài tập phần hóa phi kim 10. Kèm theo là 5 bước thực hiện khi giải một bài toán có sử dụng phương pháp grap và algorit. Cụ thể là: Bước 1: Đọc đề, hình dung ra vấn đề. Bước 2: Phân tích đề, nhắc lại kiến thức có liên quan, lập mối quan hệ giữa kiến thức đã biết với dữ kiện và yêu cầu của đề, tìm hướng giải quyết vấn đề. Bước 3: Lập grap giải (nếu có) và algorit giải. Bước 4: Thực hiện việc giải. Bước 5: Vận dụng vào giải các bài tập tương tự. Trong đó, việc dẫn dắt HS lập grap và algorit giải được xem là bước quan trọng nhất giúp HS tìm hướng để giải quyết vấn đề, là chìa khóa để đi đến kết quả của bài toán. 3. Sử dụng phương pháp grap và algorit trong giải bài tập hóa phi kim 10 chương trình cơ bản. - Chúng tôi đã biên soạn, sưu tầm, chọn lọc, phân loại bài tập hóa phi kim 10 chương trình cơ bản để có cái nhìn tổng thể hơn. Chúng tôi đã sử dụng phương pháp grap và algorit hướng dẫn HS giải 14 dạng bài tập. Trong đó, chúng tôi đã xây dựng 14 grap (4 grap đầu bài và 10 grap giải bài tập lí thuyết định lượng), 14 algorit và hệ thống bài tập tương tự cho mỗi dạng (gồm 89 bài tập tự luận). Trong đó: + Sử dụng phương pháp grap và algorit trong một số dạng bài tập chương Halogen: Gồm 8 dạng bài tập cơ bản, 4 grap đầu bài, 6 grap giải và 8 algorit giải, 50 bài tập tự luận. 93 + Sử dụng phương pháp grap và algorit trong một số dạng bài tập chương Oxi – lưu huỳnh: Gồm 6 dạng bài tập cơ bản, 4 grap giải và 6 algorit giải, 39 bài tập tự luận. Hệ thống bài tập tương tự nhằm giúp HS tăng cường việc tự học ở nhà, rèn luyện kĩ năng sử dụng phương pháp grap và algorit. Tuy nhiên, tùy vào từng đối tượng HS và điều kiện cụ thể của mỗi lớp học, GV cũng cần linh hoạt trong công tác tổ chức lớp để đạt kết quả cao hơn. - Nhằm phát huy tối đa những ưu điểm, chúng tôi đã đưa ra ba định hướng khi áp dụng phương pháp grap và algorit: sử dụng phương pháp grap câm, phương pháp suy luận ngược, sử dụng hệ thống bài tập tương tự. 94 Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 3.1. Mục đích thực nghiệm - Khẳng định hướng đi đúng đắn và cần thiết của đề tài trên cơ sở lý luận và thực tiễn. - Kiểm chứng tính đúng đắn và hiệu quả của việc sử dụng phương pháp grap và algorit trong giải bài tập hóa học. 3.2. Đối tượng thực nghiệm Bảng 3.1. Danh sách các lớp TN, ĐC STT Trường Giáo viên Lớp TN Lớp ĐC Lớp Số HS Lớp Số HS 1 THPT Khai Minh, Quận Tân Phú, TP.HCM. Nguyễn Thôi 10A1 38 10A2 35 2 THPT Nguyễn Du, Quận 10, TP.HCM. Nguyễn Thị Thùy Dung 10D1 40 10D2 42 10D3 47 10D4 45 3 THPT Văn Hiến, Thị xã Long Khánh, Tỉnh Đồng Nai. Nguyễn Hạnh Liên 10C1 45 10C2 44 4 THPT Trấn Biên, TP Biên Hòa, Tỉnh Đồng Nai. Ngô Ngọc Minh Châu 10D1 46 10D2 43 TỔNG 216 209 - Đối tượng TN: là HS lớp 10 học môn hóa học theo chương trình cơ bản. Chúng tôi lựa chọn các cặp lớp TN và ĐC theo yêu cầu tương đương nhau về: • Số lượng HS, độ tuổi. 95 • Trình độ học tập nói chung và môn Hóa học nói riêng (theo kết quả bảng điểm của năm học trước và theo nhận xét của GV giảng dạy) • Cùng một GV dạy lớp TN và lớp ĐC. - Địa bàn TN: Các trường THPT thuộc thành phố Hồ Chí Minh, tỉnh Đồng Nai. - GV thực nghiệm: chúng tôi sẽ chọn những GV thực nghiệm là các GV tốt nghiệp ĐHSP chính qui, ngành hóa, có uy tính, tinh thần trách nhiệm cao và nhiệt tình tham gia thực hiện đề tài 3.3. Phương pháp kiểm tra và phân t