Sáng kiến kinh nghiệm Hướng dẫn học sinh lớp 11 phân tích tỉ lệ mol để giải nhanh các bài tập Hóa học Vô cơ

MỤC LỤC
NỘI DUNG
TRANG
PHẦN I
MỞ ĐẦU
I
Lí do chọn đề tài
2
II
Mục đích nghiên cứu
2
III
Đối tượng nghiên cứu
3
IV
Phương pháp nghiên cứu
3
PHẦN II
NỘI DUNG
I
Cơ sở lý luận
3
II
Thực trạng của vấn đề
3
III
Giải pháp thực hiện
4
Nội dung sáng kiến
1. Bài toán đặt vấn đề
4-5
2. Xây dựng công thức Tổng quát để “áp dụng” dựa vào “Phân tích tỉ lệ mol”
5-6
3. Bài tập minh họa
6
4. Bài tập áp dụng và đáp số
7-8
IV
Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm 
9-10
PHẦN III
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
11
Tài liệu tham khảo
12
PHẦN I: MỞ ĐẦU
I. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI
	 Trong những năm gần đây ở tỉnh Thanh hóa thi tuyển vào lớp 10 THPT chủ yếu sử dụng 3 môn thi là Toán – Ngữ Văn – Tiếng Anh nên các em học sinh ở trường THCS thường chỉ tập trung vào học 3 môn học này để thi vào lớp 10 THPT nên khi các em vào học trong trường THPT mặc dù chọn theo ban A, ban B nhưng những kiến thức về hóa học của các em rất hạn chế gây không ít khó khăn cho giáo viên trong quá trình bồi dưỡng kiến thức để các em thi ĐH-CĐ. Để khắc phục những khó khăn đó thì trong những năm gần đâycác phương pháp giải nhanh bài tậpHóa học không ngừng phát triển. Vì vậy dạy học không chỉ dạy về kiến thức, dạy các phương pháp giải bài tập mà phải dạy cả phương pháp học tập để hoàn thiện kỹ năng sử dụng phương pháp và hình thành tư duy sáng tạo. Mộtbài tập Hóa học có thể giải bằng nhiều cách khác nhau, không có cách nào tối ưu cho tất cả các bài tập, mỗi dạng bài tập hóa họcthường có phương pháp đặc trưng. Trên cơ sở đó tôi mạnh rạn đưa ra đề tài sáng kiến kinh nghiệm “ Một số kinh nghiệm hướng dẫn học sinh lớp 10 phân tích tỉ lệ mol để giải nhanh các bài tập Hóa học Vô cơ”.
	Thông qua phương pháp học sinh biết nhận dạng đề bài, biết phân tích tỉ lệ mol và áp dụng phương pháp để giải nhằm thu được kết quả nhanh và chính xác đáp ứng đượcviệc làm bài thi trắc nghiệm khách quan như hiện nay.
II. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
	- Dựa trên cơ sở nền tảng là các bài tập Hóa học về chuyển hóa qua lại giữa những loại hợp chất mà ở đó không có sự thay đổi số oxi hóa của Kim loại hướng dẫn học sinh lớp 11“Phân tích tỉ lệ mol” để thiết lập công thức áp dụng vào “giải nhanh các bài tập Hóa học Vô cơ”. 
	- Chỉ ra một số dạng bài tập Hóa học tổng quát có đặc điểm chung có thể giải nhanh bằng việc áp dụng hệ quả của phương pháp “Phân tích tỉ lệ mol để giải nhanh các bài tập Hóa học Vô cơ”giúp học sinh nhận biết dạng bài tập từ đó thể áp dụng để giải nhanh và đưa ra kết quả chính xác.
III. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
- Các bài tập Hóa học Vô cơ trong chương trìnhTHPT.
- Các bài tập Hóa học về chuyển hóa qua lại giữa những loại hợp chất mà ở đó không có sự thay đổi số oxi hóa của Kim loại như dạng bài tập Oxit kim loại tác dụng với axit hay với hỗn hợp axit loãng, bài toán cho muối tác dụng với muối 
IV. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
	- Hướng dẫn học sinh giải bài tập Hóa học dựa vào phản ứng hóa học,dựa vào sơ đồ phản ứng hóa học, phân tích đặc điểm đề bài, phân tích tỉ lệ mol của các thành phầntạo ra CTPT của chất phản ứng và sản phẩm từ đó thiết lập công thức áp dụng vào giải nhanh các bài tập Hóa học Vô cơ.
	- Nêu ra dấu hiện nhận biết dạng bài tập, đặc điểm chung của dạng bài tập và cách “xử lí” bài tập từ đó giúp học sinh chủ động lĩnh hội phương pháp, hình thành kỹ năng giải nhanh các bài tập Hóa học
PHẦN II: NỘI DUNG
I. Cơ sở lí luận của Sáng kiến kinh nghiệm
Mỗi một bài tập hóa học có thể giải được theo nhiều cách khác nhau, nếu biết nhiều phương pháp giải bài tập và phân loại bài tập tốt thì có thể giải nhanh các bài tập đó dễ dàng, tuy nhiên đây là một việc khó đối với đa phần các em học sinh. Để giúp học sinh có cái nhìn tổng quát và khắc sâu đặc điểm của mỗi loại bài tập thì tôi hướng dẫn học sinh phân tích kỹ các bài tập minh họa và để các em chỉ ra đặc điểm của mỗi dạng bài toán Hóa học. Biết về mối quan hệ giữa tỉ lệ mol của các thành phần tạo nên hợp chấttrong các bài toán như Xác định Kim loại, Tính khối lượng muối, Tính thể tích khí sinh ra
II. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm
	Khi chưa Hướng dẫn học sinh“Phân tích tỉ lệ mol để giải nhanh các bài tập Hóa học Vô cơ”tôi cho học sinh làm bài tập trắc nghiệm khách quan trong thời gian 15 phút đối với học sinh lớp 11A, 11B. Tôi thu được kết quả như sau:
Lớp
Điểm giỏi
Điểm khá
Điểm TB
Điểm yếu
Số bài
%
Số bài
%
Số bài
%
Số bài
%
11A
2
5
8
20
15
37,5
15
37,5
11B
1
2,4
5
12,2
17
41,5
18
43,9
III. Giải pháp thực hiện
	3.1. Đưa kiến thức bổ trợ và bài tập đặt vấn đề và hướng dẫn học sinh giải
	3.2. Phân tích ưu điểm, nhược điểm của từng cách giải.
	3.3. Hướng dẫn học sinh dựa vào tỉ lệ mol để xây dựng bài toán tống quát và biểu thức tổng quát
	3.4. Bài tập minh họa cho các dạng trong phạm vi áp dung
	3.5. Bài tập áp dụng và đáp số
NỘI DUNG SÁNG KIẾN
1. Bài toán đặt vấn đề
	Oxi hoá m gam kim loại R có hoá trị không đổi bằng O2 dư thu được 7,956gam oxit. Hoà tan hết m gam oxit này cần 468 ml dung dịch HCl 1M. Giá trị của m là
A. 4,212.	B. 6,084.	C. 6,24.	D. 8,736.
Giải:
Cách 1: Dựa vào phương trình phản ứng
Gọi n là hóa trị của Kim loại R
Phương trình phản ứng hóa học:
 4 R + n O2 → 2 R2On (1)
 R2On + 2n HCl → 2 RCln + n H2O (2)
Theo (2) ta có: nHCl=2n.nR2On
 → 0,468 = 2n.7,9562R+16n
 → R = 9n
Bảng giá trị:
n
1
2
3
4
R
9 (loại)
18 (loại)
27 (Al) thỏa mãn
39 (loại)
Vây kim loại R là Nhôm (Al) → Công thức Oxit: Al2O3
 Al2O3 + 6 HCl → 2 AlCl3 + 3H2O (3)
Theo (3) ta có: nAl2O3= 16 . nHCl=0,078 mol
→nAl=0,156 m0l→mAl=4,212 gam
Cách 2: Phân tích và So sánh tỉ lệ mol
Gọi n là hóa trị của Kim loại R
Phương trình phản ứng hóa học:
 4 R + n O2 → 2 R2On (1)
 R2On + 2n HCl → 2 RCln + n H2O (2)
Theo (1) → Tỉ lệ: nRnO= 2n (3)
Theo (2) → nRnCl= 1n (4) → nO = 12 . nCl = 0,234 (mol)
Theo định luật bảo toàn khối lượng suy ra
 mR = moxit – mOxi = 7,956 – 16* 0,234 = 4,212 gam
	Nhận xét: Khi tôi đưa ra bài toán trắc nghiệm này và yêu cầu các em giải để chỉ ra đáp số của bài toán theo cách mà các em biết thì đa phần học sinh lựa chọn hướng đi và giải theo cách giải thứ 1: Dựa vào phương trình phản ứng. Một số học sinh được đánh giá là “thông minh hơn” thì giải theo cách giải thứ 2: Phân tích và so sánh tỉ lệ mol. Tuy nhiên cả 2 cách này đều tốn nhiều thời gian và nó không phải là cách giải tối ưu nhất cho loại bài tập này. Sau khi phân tích ưu điểm, nhược điểm của từng cách giải, dựa vào cách giải thứ 2, tôi phân tích thêm để các em biết cách giải thứ 3 nhanh hơn rất nhiều 2 cách ở trên và các em đều nắm bắt tốt nội dung cách giải này.
Cách 3: 
Nhận xét: 
- Nguyên tử Oxi và Clo đều tạo ra hợp chất với nguyên tử kim loại R có hóa trị không đổi.
 -Từ cách giải thứ 2 suy ra:
 1. nCl = 2. nO → nO = 12 . nCl = 0,234 (mol)
Theo định luật bảo toàn khối lượng suy ra
 mR = moxit – mOxi = 7,956 – 16* 0,234 = 4,212 gam
2. Xây dựng công thức Tổng quát để “áp dụng” dựa vào “Phân tích tỉ lệ mol”
Xét phản ứng dạng phân tử: MxOy + 2y HCl → x MCl2y/x + y H2O
 2MxOy + 2y H2SO4 → x M2(SO4)2y/x + 2y H2O
→ Phản ứng dạng ion:
 MxOy + 2yH+ → x M(2y/x)+ + H2O
Nhận xét:
	- Toàn bộ ion H+ trong axit, nguyên tử Oxi trong Oxit tham gia phản ứng chỉ dùng tạo ra H2O.
	- Toàn bộ ion gốc axit tham gia phản ứng chỉ dùng tạo ra muối
Phân tích nguyên tố: H2O → 2H + O (1)
Theo (1) ta có: nH=2nO
 → nH+ (axit)=2nO (oxit)(Lưu ý: ion H+ có hóa trị 1 còn Oxi hóa trị 2)
Suy ra mối quan hệ giữa số mol của gốc axit tạo muối với số mol nguyên tử Oxi tạo oxit tương ứng là
Hoá trị của gốc axit * số mol gốc axit = hoá trị của O * số mol của O
Tổng quát:
	Nguyên tử (hay nhóm nguyên tử) A và B tạo được hợp chất với nhau hoặc chúng đều có thể tạo hợp chất với nguyên tử nguyên tố R (có hóa trị không đổi) thì
Hoá trị của A * số mol A = hoá trị của B* số mol của B
3. Bài tập minh họa
	Bài 1:Cho m gam hỗn hợp 3 kim loại tác dụng với O2 dư thu được (m + 4,8)gam hỗn hợp A gồm các oxit. Hoà tan hết A cần V ml dung dịch hỗn hợp gồm HCl 1M và H2SO4 0,5M. Giá trị của V là
A. 300 ml	B. 600ml 	C. 150ml	D. 800ml
Giải : 
(mol). Số mol gốc H+ = 2.0,3 =0,6(mol) 
→ V = 0,6/(1 + 0,5.2) = 300 ml	
	Bài 2:X là 1 oxit kim loại có chứa 27,586% oxi về khối lượng. Để hoà tan 37,12 gam X cần bao nhiêu lít dung dịch HCl 1M?
A. 1 lít	B. 1,28 lít	C. 0,8 lít	D. 0,64 lít
Giải:
(mol) → số mol gốc H+ = 2.0,64 = 1,28 (mol) 
→ V = 1,28 (lít)
4. Bài tập áp dụng và đáp số 
	Bài 1:Khử hoàn toàn m gam hỗn hợp A gồm Al2O3, CuO, Fe2O3 bằng CO dư thấy khối lượng chất rắn giảm 2,4g. Nếu hoà tan m gam A bằng KOH loãng dư thấy khối lượng chất rắn giảm 2,55g. Thể tích H2SO4 1M cần dùng để hoà tan hết m gam hỗn hợp A là	
A. 0,35 lít	B. 0,225 lít	C. 0,45 lít	D. 0,4 lít
	Bài 2:Cho m gam hỗn hợp gồm Cu, Zn, Fe tác dụng với dung dịch HNO3 loãng thu được dung dịch A. Cô cạn A thu được (m+62) gam muối nitrat. Nung hỗn hợp muối khan này trong không khí đến khối lượng không đổi được chất rắn có khối lượng là 
A. (m +8) gam. B. (m + 16) gam. C. (m + 4) gam. D. (m + 31) gam.
	Bài 3:Hòa tan hoàn toàn 23,8g hỗn hợp muối cacbonat của kim loại hóa trị 1 và 2 vào dung dịch HCl thu được 4,48 lít khí CO2. Khi cô cạn dung dịch sau phản ứng thì khối lượng muối khan thu được là
A. 26gam. B. 2,6gam. 	 C.12,6gam. D. 26,6gam.
	Bài 4:Chia m gam hỗn hợp 2 kim loại A, B có hóa trị không đổi thành 2 phần bằng nhau. Phần 1 tan hết trong dung dịch HCl tạo ra 1,792 lít H2(đktc). Phần 2 nung trong oxi thu được 2,84g hỗn hợp oxit. Giá trị của m là
 A. 2,4 gam. 	B. 3,12 gam.	 C. 2,2 gam.	 D.1,8 gam. 	
	Bài 5:Hòa tan hết 3,34 gam hỗn hợp hai muối cacbonat kim loại hóa trị II và III bằng dung dịch HCl dư thu được dung dịch A và 0,896 lít khí (đktc). Khối lượng muối thu được khi cô cạn dung dịch là
A. 3,78 gam.	 B, 3,67 gam. C. 6,37 gam. 	D. 7,36 gam.
	Bài 6:Hòa tan hoàn toàn 14,6 gam hỗn hợp X gồm Al và Sn bằng dung dịch HCl (dư), thu được 5,6 lít H2(ở đktc). Thể tích khí O2 (ở đktc) cần để phản ứng hoàn toàn với 14,6 gam hỗn hợp X là	
	A. 3,92 lít.	B. 1,68 lít	C. 2,80 lít	D. 4,48 lít
	Bài 7: Khử hoàn toàn m gam hỗn hợp A gồm Al2O3, CuO, Fe2O3 bằng H2 dư thấy khối lượng chất rắn giảm 3,2g. Nếu hoà tan m gam A bằng NaOH loãng dư thấy khối lượng chất rắn giảm 5,1g. Thể tích HNO3 1M cần dùng để hoà tan hết m gam hỗn hợp A là	
 A. 0,35 lít	B. 0,7 lít	C. 0,55 lít	D. 0,4 lít
	Bài 8:Cho 13g hỗn hợp 3 kim loại tác dụng với O2 dư thu được 20,68g hỗn hợp các oxit. Hoà tan hỗn hợp các oxit này bằng dung dịch hỗn hợp gồm HCl 1M và H2SO4 0,5M vừa đủ thu được dung dịch A. Cô cạn A được m gam chất rắn khan. Giá trị của m là
A. 62,04.	B. 53,08.	C. 60,76.	D. 42,46.
	Bài 9:Để oxi hoá m gam hỗn hợp 2 kim loại cần 1,904 lít O2 (đktc) thu được 6,08g hỗn hợp 2 oxit. Hoà tan hết 2 oxit này bằng dung dịch HCl vừa đủ được dung dịch A. Cô cạn A thu được muối khan có khối lượng là
A. 14,16gam.	B. 15,43gam.	C. 18,15gam.	D. 16,79gam.
	Bài 10:Hoà tan hỗn hợp gồm 6,528 gam Al2O3 , 5,12 gam Fe2O3 và 3,264 gam CuO bằng dung dịch hỗn hợp gồm HCl 1,5M và H2SO4 0,25M vừa đủ. Tổng khối lượng muối trong dung dịch tạo thành là
A. 33,649 gam.	B. 28,041gam.	C. 35,051gam.	D. 87,628 gam.
	Bài 11:Oxi hoá hoàn toàn 28,6g hỗn hợp A gồm Al, Zn, Mg bằng O2 dư thu được 44,6g hỗn hợp oxit B. Hoà tan hết B bằng HCl được dung dịch E, cô cạn E được m gam muối khan. Giá trị của m là
A. 99,6.	B. 49,8.	C. 64,1.	D. 73,2.
	Bài 12:Để hoà tan hết 25,52g một oxit sắt cần vừa đủ 220 ml dung dịch H2SO4 2M loãng. Oxit là
A. FeO.	B. Fe2O3. 	C. Fe3O4.	D. Fe2O3 hoặc FeO.
	Bài 13:Hoà tan 6,76g hỗn hợp 3 oxit: Fe3O4, Al2O3, CuO bằng 100ml dung dịch H2SO4 1,3M vừa đủ, cô cạn dung dịch thu được m gam muối khan. Giá trị của m là
A. 15,47.	B. 16,35.	C. 17,16.	D. 19,5.
	Bài 14:Oxi hoá hoàn toàn m gam bột Fe bằng O2 dư thu được (m + 2,4) gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4 . Cho X tác dụng với dung dịch HCl (dư) sau phản ứng được dungdịch Y, cô cạn Y thu được 7,62 gam FeCl2 và m gam FeCl3.
Giá trị của m là
 A. 8,75 .  B. 7,80 .  C. 9,75 . D. 6,50
Đáp số: 
1 - B
2 - A
3 -A
4 - B
5 - A
6 - C
7 - B
8 - B
9 - B
10 - C
11 - A
12 - C
13 - C
14 - C
	IV. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục, với bản thân, đồng nghiệp và nhà trường.
Sau khi tiến hành thử nghiệm dạy học theo tiến trình đã thiết kế, tôi kiểm tra lại mức độ học tập và nhận thức của các em học sinh thông qua bài kiểm tra 15 phút. Sau khi chấm tôi thu nhận được kết quả như sau:
Lớp
Điểm giỏi
Điểm khá
Điểm TB
Điểm yếu
Số bài
%
Số bài
%
Số bài
%
Số bài
%
11A
11
37,5
18
45
10
15
1
2,5
11B
8
24,4
19
43,9
11
24,4
3
7,3
So sánh kết quả kiểm tra hai lớp trước và sau khi áp dụng đề tài:
Lớp 11A
Lớp 11B
Nhận xét: 
	- 100% học sinh đã tiếp thu được kiến thức bài học .
	- Với lớp học có học lực của các em học sinh không đồng đều, có nhiều em thì kết quả đạt được như trên là tương đối tốt.
	- Từ kết quả học tập của các em tôi nhận thấy việc Hướng dẫn các em phân tích tỉ lệ mol vào giải bài tập Hóa học là một việc làm hết sức cần thiết, có hiệu quả rõ rệt đối với học sinh. Giúp các em học sinh không những hiểu nhanh bài mà cònbiết cáchtư duy kiến thức định hướng cách giải nhanh từ đó có thể phát triểntoàn diện, giờ học có hướng dẫn chi tiết cách phân tích tỉ lệ mol sẽ trở nên thu hút hơn, sinh động hơn. Đồng thời việc thực hiện những bài dạy chi tiết thế này sẽ giúp người giáo viên dạy bộmôn không ngừng traudồi kiến thức củamôn học để có thể dạy tốt hơn,đạt kết quả cao hơn, giúp học sinh yêu thích môn học hơn.
Như vậy tôi đã thấy rõ tác dụng của việc Hướng dẫn học sinh“Phân tích tỉ lệ mol để giải nhanh các bài tập Hóa học Vô cơ”đối với việc phân loại va giải các dạng toán sử dụng được phương pháp này cho học sinh.
Phương pháp “Phân tích tỉ lệ mol để giải nhanh các bài tập Hóa học Vô ”là phương pháp kết hợp những ưu điểm của việc vận dụng bảo toàn nguyên tố, bảo toàn khối lượng hay hệ quả của định luật bảo toàn electron. Vì vậy để áp dụng phương pháp này học sinh cầnđược bổ trợ về những kiến thức đó,biết cách “Phân tích tỉ lệ mol” để “giải nhanh các bài tập Hóa học Vô cơ”.
V. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
	Thông qua việc hướng dẫn học sinh Phân tích tỉ lệ mol để giải nhanh bài tập Hóa học Vô cơmà tôi trình bày ở trên tôi đã thấy rõ tác dụng tích cực của phương pháp đối với nhận thức của học sinh và học sinh có thể áp dụng để giải nhanh bài tập trắc nghiệm như hiện nay. Từ đó tôi mạnh rạn đưa ra các biện pháp để thực hiện tốt phương pháp trên:
	- Khi dạy học sinh giải bài tập Hóa học giáo viên cần định hướng tư duy cho các em, hướng dẫn chi tiết các cách giải khác nhau của một bài toán hóa học nên cho học sinh giải theo nhiều cách khác nhau để các em thấy rõ hơn tác dụng tích cực của phương pháp Phân tích tỉ lệ mol để giải nhanh bài tập Hóa học Vô cơ
	- Trên cơ sở học sinh làm một số bài toán cụ thể giáo viên đi tới khái quát chung và trình bày hoàn thiện phương pháp, đưa ra một số ví dụ để phân tích một số sai lầm khi sử dụng phương pháp cho học sinh tránh
	- Giáo viên thường xuyên, liên tục cho học sinh làm các bài tập theo nhóm để các em hỗ trợ nhau trong việc Phân tích tỉ lệ mol để giải nhanh bài tập Hóa học Vô cơtừ đó có thể mở rộng sang Hóa hữu cơ.
Lời cuối: 
	Thông qua đề tài tôi vừa trình bày, mặc dù đã có sự tìm tòi, nghiên cứu nhưng không thể tránh khỏi những thiếu sót. Tôi rất mong được sự thông cảm và góp ý của các Thầy cô đi trước, của bạn đồng nghiệpđể tôi có thể làm tốt hơn trong những lần sau. 
	Tôi xin chân thành cảm ơn!
XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ
Nguyễn Văn Thủy
Hà trung, ngày 20 tháng 5 năm 2016
Tôi xin cam đoan đây là SKKN của mình viết, không sao chép nội dung của người khác.
Người viết
Phạm Quang Việt
TÀI LIỆU THAM KHẢO
	* Mạng Internet, trang 
	* Giới thiệu đề thi tuyển sinh/ Nguyễn văn Thoại, Nguyễn Hữu Thạc/NXB Hà nội
	* Phương pháp giải nhanh bài toán Hóa học trọng tâm/ Nguyễn Khoa Phượng/ NXB Đại học Quốc Gia
	* Báo Hóa học và ứng dụng/ Tạp chí của Hội Hóa học Việt Nam
	* Phân loại và phương pháp giải toán Hóa học Vô cơ / Quan Hán Thành/ 
NXB Trẻ.
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ 
TRƯỜNG THPT HÀ TRUNG
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
ĐỀ TÀI
HƯỚNG DẪN HỌC SINH LỚP 11 PHÂN TÍCH TỈ LỆ MOL ĐỂ GIẢI NHANH BÀI TẬP HÓA HỌC VÔ CƠ 
Người thực hiện: Phạm Quang Việt
Chức vụ: Giáo viên
SKKN thuộc lĩnh vực (môn): Hóa học
THANH HOÁ NĂM 2016