SKKN Hướng dẫn học sinh sử dụng sơ đồ đường thẳng để giải nhanh một số dạng bài tập hóa học cho học sinh lớp 12 trường THCS và THPT Nghi Sơn

MỤC LỤC
Mục
Nội dung
Trang
I
Phần mở đầu
1
1
Lý do chọn đề tài
1
2
Mục đích nghiên cứu
1
3
Đối tượng nghiên cứu
1
4
Phương pháp nghiên cứu
1
II
Phần nội dung
2
1
Cơ sở lý luận
2
2
Thực trạng của vấn đề
3
3
Vận dụng linh hoạt sơ đồ đường thẳng trong một số dạng bài tập cụ thể.
3
3.1
Dạng 1. Pha trộn dung dịch.
3
3.2
Dạng 2. Tính hàm lượng đồng vị
7
3.3
Dạng 3. Tính thành phần của hỗn hợp
9
3.4
Dạng 4. Tính khối lượng muối thu được trong phản ứng giữa đơn bazơ và đa axit
12
4
Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm.
14
III
Kết luận
15
Tài liệu tham khảo
16
I. MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài.
Hóa học là môn Khoa học tự nhiên, vì vậy bài tập hóa học giữ vai trò quan trọng. Thông qua việc giải bài tập, học sinh được củng cố, khắc sâu kiến thức, đồng thời bài tập hóa học còn giúp học sinh rèn luyện tính tích cực, chủ động, trí thông minh, sáng tạo và tạo không khí sôi nổi, hứng thú trong học tập.
Hiện nay, thời gian thi THPT Quốc Gia rút ngắn lại còn 50 phút với 40 câu trắc nghiệm, thì các phương pháp giải toán nhanh được quan tâm và chú trọng rất nhiều. Việc dạy các phương pháp giải nhanh có một ý nghĩa rất quan trọng với học sinh. Mỗi bài tập có thể có nhiều phương pháp giải khác nhau, nhưng cần lựa chọn phương pháp hợp lý, tối ưu nhất để giải quyết.
Qua thực tế sử dụng sơ đồ đường chéo tôi đã biến đổi sơ đồ đường chéo thành sơ đồ đường thẳng và nhận thấy việc sử dụng sơ đồ đường thẳng hay hơn, đơn giản hơn và tính toán nhanh hơn so với sơ đồ đường chéo, có thể dùng sơ đồ đường thẳng để giải nhanh một số dạng bài tập trong chương trình phổ thông.
Vì vậy, tôi chọn đề tài: “Hướng dẫn học sinh sử dụng sơ đồ đường thẳng để giải nhanh một số dạng bài tập hóa học cho học sinh lớp 12 trường THCS và THPT Nghi Sơn”.
2. Mục đích nghiên cứu.
	- Giúp học sinh nắm vững, hiểu đúng đắn về sơ đồ đường thẳng và phạm vi áp dụng.
	- Học sinh biết cách sử dụng và vận dụng linh hoạt trong các dạng bài tập khác nhau giúp tăng tốc độ giải toán, đạt kết quả cao trong các kì thi.
3. Đối tượng nghiên cứu.
- Nghiên cứu sơ đồ đường thẳng trong hóa học.
- Nghiên cứu một số dạng bài tập có thể giải nhanh bằng sơ đồ đường thẳng.
4. Phương pháp nghiên cứu.
- Nghiên cứu sách giáo khoa, sách tham khảo, các đề thi, internet
- Sử dụng bài tập hóa học. 
- Phương pháp thực nghiệm.
	- Phương pháp kiểm tra, đánh giá bài làm và kết quả của học sinh để từ đó rút ra tính khả thi của đề tài.
II. NỘI DUNG
1. Cơ sở lí luận.	
- Nguyên tắc: Trộn lẫn hai dung dịch.
Dung dịch A: có khối lượng m1, thể tích V1, nồng độ C1 (C% hoặc CM), khối lượng riêng D1.
Dung dịch B: có khối lượng m2, thể tích V2, nồng độ C2 (C2>C1), khối lượng riêng D2.
Dung dịch X thu được có m = m1 + m2, V = V1 + V2, nồng độ C (C1<C<C2), khối lượng riêng D.
	Sơ đồ đường thẳng và công thức tương ứng với mỗi trường hợp là:
- Đối với nồng độ phần % ( C% ):
 C1 C C2
 Dung dịch A Dung dịch X Dung dịch B 
- Đối với nồng độ mol/lít ( CM ):
 C1 C C2
 Dung dịch A Dung dịch X Dung dịch B 
- Đối với khối lượng riêng:
 D1 D D2
	 Dung dịch A Dung dịch X Dung dịch B 
* Chú ý:
	- Chất rắn coi như dung dịch có C = 100%
	- Dung môi coi như dung dịch có C = 0% hoặc 0M
	- Khối lượng riêng của H2O là D = 1 g/ml
2. Thực trạng của vấn đề.
	- Trước khi sử dụng sơ đồ đường thẳng, để làm các bài tập pha trộn dung dịch và các bài tập hỗn hợp có giá trị trung bình, học sinh phải dùng các phương pháp truyền thống hoặc sơ đồ đường chéo. 
	- Phương pháp truyền thống thường dài, mất nhiều thời gian, phù hợp với hình thức thi tự luận, không phù hợp với hình thức thi trắc nghiệm như hiện nay. 	- Sơ đồ đường chéo đã giúp học sinh giải bài tập ngắn gọn và nhanh hơn phương pháp truyền thống tuy nhiên so với sơ đồ đường thẳng thì nó chưa tiện lợi, linh hoạt nhanh bằng.
	- Vì vậy việc học sinh dùng các phương pháp truyền thống hoặc sơ đồ đường chéo để làm các bài kiểm tra có các bài tập pha trộn dung dịch và các bài tập hỗn hợp có giá trị trung bình theo hình thức trắc nghiệm thì kết quả chưa cao nhất.
3. Vận dụng linh hoạt sơ đồ đường thẳng trong một số dạng bài tập cụ thể.
3.1. Dạng 1. Pha trộn dung dịch.
Bài 1. Cho a gam dung dịch NaOH 4% vào 200 gam dung dịch NaOH 10% thu 	được dung dịch NaOH 8%. Giá trị của a là
	A. 200.	B. 100.	C. 150.	D. 250.
Giải
 4 8 10
 Dd NaOH 4% Dd NaOH 8% Dd NaOH 10% 
	 a 200
	Ta có:	 a = 100.
Đáp án là B.
Bài 2. Cần trộn lẫn dung dịch HCl 1M với dung dịch HCl 2M lần lượt theo tỉ lệ 	thể tích như thế nào để thu được dung dịch HCl 1,2M?
	A. 1:2.	B. 2:1.	C. 1:4.	D. 4:1.
Giải
 1 1,2 2
 Dd HCl 1M Dd HCl 1,2M Dd HCl 2M
	.
Đáp án là D.
Bài 3. Cho 60ml nước vào Vml dung dịch HNO3 1M, thu được dung dịch HNO3 	0,4M. Giá trị của V là
	A. 30.	B. 40.	C. 50.	D. 60. 
Giải
 0 0,4 1
	 	 H2O Dd HNO3 0,4M Dd HNO3 1M 
 60 V 
Trong trang này: Bài 1, bài 2 và bài 3 là của tác giả.
	Ta có	 V = 40.
Đáp án là B.
Bài 4. Hòa tan hoàn toàn 4 gam NaCl nguyên chất vào 196 gam dung dịch NaCl 	2%, thu được dung dịch NaCl C%. Giá trị của C là
	A. 6,32.	B. 4,42.	C. 3,96.	D. 5,34.
Giải
 2 C 100
 Dd NaCl 2% Dd NaCl C% NaCl 
 196 4 
	Ta có: C = 3,96.
Đáp án là C.
Bài 5. Cho từ từ V1 ml dung dịch H2SO4 (D = 1,84) vào V2 ml nước cất và 	khuấy đều, thu được 180 ml dung dịch H2SO4 có D = 1,28 gam/ml. Giá trị 	của V1, V2 lần lượt là
	A.  40 và 140.                    	  	B. 60 và 120.	
	C. 80 và 100.                       	D. 120 và 60.
Giải
 1 1,28 1,84
	 H2O Dd H2SO4(D = 1,28) Dd H2SO4(D = 1,84)
	 V2 180 V1
	Ta có V1 = 60 V2 = 180 - V1 = 120.
Đáp án là B.
Trong trang này: Bài 4 và bài 5 là của tác giả.
Bài 6. Hòa tan hoàn toàn m gam K2O nguyên chất vào 200 gam dung dịch KOH 	5,6% thu được dung dịch KOH 11,2%. Giá trị của m là
	A. 10,36.	B. 10,50.	C. 9,40.	D. 10,00.
Giải
	Phản ứng hòa tan: K2O + H2O 2KOH
	Do có sự tương tác với nước tạo chất tan nên ta cần chuyển chất rắn sang 	dung dịch có nồng độ tương ứng C > 100%
	Ta coi K2O nguyên chất như dung dịch KOH có
 5,6 11,2 119,15
 Dd KOH 5,6% Dd KOH 11,2% K2O
 200 m
	Ta có: m 10,36.
Đáp án là A.
Bài 7. Cho m1 gam tinh thể CuSO4.5H2O vào m2 gam dung dịch CuSO4 8%, thu 	được 420 gam dung dịch CuSO4 16%. Giá trị của m1, m2 lần lượt là
	A. 270 và 150.	B. 45 và 375.
	C. 90 và 330.	D. 60 và 360.
Giải
	Ta coi CuSO4.5H2O như là dung dịch CuSO4 có:
	Ta có:
 64 16 8
 CuSO4.5H2O Dd CuSO4 16% Dd CuSO4 8%
 m1 420 m2
Trong trang này: Bài 6 và bài 7 là của tác giả.
	Ta có: m1 = 60 m2 = 420 - 60 = 360.
Đáp án là D.	
3.2. Dạng 2. Tính hàm lượng đồng vị
	Nguyên tố X có 2 đồng vị và , nguyên tử khối trung bình của 	nguyên tử nguyên tố X là A. 
	Ta có 
 A1 A A2
 X 
	- Phần trăm số nguyên tử của đồng vị là 
	- Phần trăm khối lượng của đồng vị là 
	- Số mol đồng vị = Số mol X
	- Số mol đồng vị = Số mol đồng vị 
Bài 1. Đồng có hai đồng vị bền và . Nguyên tử khối trung bình của 	đồng là 63,54. Phần trăm số nguyên tử của đồng vị là
	A. 73%.	B. 75%.	C. 27%.	D. 25%.
Giải
	Ta có 
 	 63 63,54 65
 Cu 
Phần trăm số nguyên tử của đồng vị là .
Đáp án là A.
Trong trang này: Bài 1 là của tác giả.
Bài 2. Đồng có hai đồng vị bền và . Nguyên tử khối trung bình của 	đồng là 63,54. Phần trăm khối lượng của đồng vị là
	A. 27%.	B. 27,62%.	C. 73%.	D. 72,38%.
Giải
	Ta có 
 	 63 63,54 65
 Cu 
Phần trăm khối lượng của đồng vị là 
	.
Đáp án là B.
Bài 3. Nguyên tố clo có 2 đồng vị bền là và . Nguyên tử khối trung 	bình của clo là 35,5. Phần trăm khối lượng của đồng vị trong muối 	ăn là
	A. 60,68%.	B. 63,25%.	C. 44,87%.	D. 59,83%.
Giải 
 	 35 35,5 37
 Cl 
	Giả sử có 1 mol NaCl
	nCl = nNaCl = 1 mol. 
	= 
	Phần trăm khối lượng của đồng vị trong NaCl là
	= .
Đáp án là C.
Trong trang này: Bài 2 và bài 3 là của tác giả.
3.3. Dạng 3. Tính thành phần của hỗn hợp
Đây là dạng toán phổ biến và hay gặp trong các đề thi TSĐH,CĐ và 	THPT Quốc Gia. Trong đó sơ đồ đường thẳng được sử dụng ở một số 	khâu của bài tập.
Giả sử có hỗn hợp X chứa các chất A và B, khối lượng mol trung bình của 	hỗn hợp X là M.( MA < M < MB )
 MA M MB
 A X B
Ta có:	.	
	.	
Bài 1. (TSĐH khối A – năm 2009):
Hỗn hợp khí X gồm anken M và ankin N có cùng số nguyên tử cacbon 	trong phân tử. Hỗn hợp X có khối lượng 12,4 gam và thể tích 6,72 lít 	(đktc). Số mol, công thức phân tử của M và N lần lượt là:
A. 0,1 mol C2H4 và 0,2 mol C2H2	B. 0,2 mol C2H4 và 0,1 mol C2H2
C. 0,1 mol C3H6 và 0,2 mol C3H4	D. 0,2 mol C3H6 và 0,1 mol C3H4
Giải
	Vậy, anken M là C3H6 (42) và ankin N là C3H4 (40).
 40 41,33 42
 C3H4 X C3H6
	; 
Đáp án là D.
Trong trang này: Bài 1 lấy trong đề TSĐH khối A – năm 2009.
Bài 2. Cho hỗn hợp X gồm 2 hiđrocacbon đồng đẳng liên tiếp. Đốt cháy một 	lượng hỗn hợp X, thu được 5,376 lít khí CO2 (đktc) và 6,12 gam H2O. 	Phần % thể tích của hiđrocacbon có khối lượng mol nhỏ hơn trong hỗn 	hợp X là
	A. 40%.	B. 50%.	C. 50,56%.	D. 60%.
Giải
	 < 2 hiđrocacbon là ankan 
	Số nguyên tử cacbon trung bình là 2 ankan đồng đẳng 	liên tiếp là C2H6 và C3H8.
 2 2,4 3
 C2H6 X C3H8
	%
Đáp án là D.
Bài 3. Cho 12,20 gam hỗn hợp X gồm etanol và propan-1-ol tác dụng với Na dư 	thu được 2,8 lít khí (đktc). Phần phần trăm khối lượng của propan-1-ol 	trong hỗn hợp X.
	A. 24,6%.	B. 75,4%.	C. 80%.	D. 20%.
Giải
Đặt công thức chung của X là ROH
	2ROH + 2Na 2RONa + H2 
Trong trang này: Bài 2 và bài 3 là của tác giả.
 46 48,8 60
 C2H5OH X C3H7OH
Đáp án là A.
Bài 4. Dẫn 2,24 lít hỗn hợp X gồm CO và CO2 (ĐKTC) có tỉ khối so với H2 là 	16,4 vào nước vôi trong dư, thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là 
	A. 7.	B. 3.	C. 10.	D. 5.
Giải
	nX = 0,1 mol
 28 32,8 44
 CO X CO2
	CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O
	 m = = 3 gam.
Đáp án là B.
Bài 5. (TSĐH khối B – năm 2009).
	Điện phân nóng chảy Al2O3 với anot bằng than chì (H = 100%) thu được 	m kg Al ở catot và 67,2 m3 (đktc) hỗn hợp khí X có tỉ khối so với H2 	bằng 16. Lấy 2,24 lít (đktc) hỗn hợp khí X sục vào nước vôi 	trong dư 
	thu được 2 gam kết tủa. Giá trị của m là
	A. 67,5	B. 54	C. 75,6	D. 108
Giải
	2Al2O3 	 4Al	 +	 3O2
	C + O2 	CO2
	Có thể có phản ứng
	C + CO2	2CO
Trong trang này: Bài 4 là của tác giả, bài 5 lấy trong đề TSĐH khối B – 2009.
	 hỗn hợp X phải có CO, CO2 và có thể có O2.
	Vì hỗn hợp gồm CO và CO2 phải có 
	CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O
 28 32 44
 CO ( CO, CO2 ) CO2
 0,02 
	Số mol oxi sinh ra từ quá trình điện phân ứng với 2,24 lít hỗn hợp X là:
	 mol.	
	Suy ra: mAl = 2,52 gam.
	 kg
Đáp án là C.
3.4. Dạng 4. Tính khối lượng muối thu được trong phản ứng giữa đơn bazơ và đa axit
Bài 1. Thêm 120 ml dung dịch NaOH 2M vào 100 ml dung dịch H3PO4 1M. 	Khối lượng các muối thu được trong dung dịch là
	A. 6,56 gam NaH2PO4 ; 8,5 gam Na3PO4.
	B. 8,52 gam Na2HPO4 ; 6,56 gam Na3PO4.
	C. 8,52 gam Na2HPO4 ; 9,84 gam NaH2PO4.
	D. 5,68 gam NaH2PO4 ; 9,84 gam Na3PO4.
Giải
	Tỉ lệ Tạo ra các muối Na2HPO4 và Na3PO4.
Trong trang này: Bài 1 là của tác giả.
 2 2,4 3
 Na2HPO4 (Na2HPO4, Na3PO4) Na3PO4
 0,1 mol
	 mol gam.
	 mol gam.
Đáp án là B.
Bài 2. Cho 0,56 lít khí CO2 (đktc) hấp thụ hết vào 100 ml dung dịch chứa hỗn 	hợp NaOH 0,06M và Ba(OH)2 0,12M, thu được m gam kết tủa. Giá trị 	của m là
	A. 0,985.	B. 1,970.	C. 1,182.	D. 2,364
Giải
	 Phản ứng giữa CO2 và OH- 	tạo ra và 
. 1 1,2 2
 (, ) 
 0,025 mol
	mol	
	 + 
	 mol
	gam 
Đáp án là A.
Trong trang này: Bài 2 là của tác giả.
4. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm.
	- Qua một năm hướng dẫn học sinh sử dụng sơ đồ đường thẳng, tôi nhận thấy:
+ Học sinh đã nắm vững và biết vận dụng sơ đồ đường thẳng.
+ Kết quả các bài kiểm tra theo hình thức trắc nghiệm có vận dụng sơ đồ đường thẳng tăng lên rõ rệt.
	- Tiến hành thực nghiệm sư phạm: 
+ Chọn học sinh lớp 12C làm đối tượng thực nghiệm.
+ Chia học sinh lớp 12C làm ba nhóm có trình độ tương đương nhau.
+ Tiến hành làm bài kiểm tra 45 phút với ba nhóm trong đó sử dụng sơ đồ đường thẳng (nhóm 1), sử dụng sơ đồ đường chéo (nhóm 2) và phương pháp truyền thống (nhóm 3), thu được kết quả sau:
Giỏi
Khá
TB
Yếu
Kém
Nhóm 1
42,85%
50,00%
7,15%
0%
0%
Nhóm 2
35,71%
42,85%
21,44%
0%
0%
Nhóm 3
21,43%
35,71%
42,86%
0%
0%
III. KẾT LUẬN
Vận dụng sơ đồ đường thẳng để giải bài tập hóa học sẽ giúp học sinh giải nhanh hơn, tiện lợi hơn, có thể tư duy trong đầu rồi bấm máy tính ra kết quả mà không cần nháp. 
Sơ đồ đường thẳng là một phương pháp đơn giản, dễ hiểu nhưng hiệu quả lại cao, tốc độ tính toán nhanh, phù hợp với xu hướng thi trắc nghiệm hiện nay. 
Dù đã cố gắng kiểm tra, sửa chữa nhưng đề tài không thể tránh khỏi thiếu sót. Rất mong nhận được sự giúp đỡ, đóng góp ý kiến của các bạn đồng nghiệp để đề tài thêm đầy đủ và góp phần thiết thực trong công tác dạy và học ở trường THPT.
XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ
Thanh Hóa, ngày 24 tháng 05 năm 2018
Tôi xin cam đoan đây là SKKN của mình viết, không sao chép nội dung của người khác.
Người viết
Vũ Văn Đoàn
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Sách giáo khoa Hoá học lớp 10, 11, 12. 
2. Đề thi TSĐH, THPTQG.
3. Một số tài liệu trên mạng.