Đề tài Hình thành tư duy khái quát hóa một số dạng bài tập hóa học cho học sinh ứng dụng giải nhanh bài tập trắc nghiệm hóa học

5g kết tủa trắng. Khối lượng hỗn hợp 2 oxit kim loại ban đầu l à: A .3,12g B. 3,21g C .4,0g D. 4,2g Bước 1: Hướng dẫn giải: Công việc của giáo viên là: Phân tích vai trò của CO trong các phản ứng hóa học tr ên Phân tích số mol CO và số mol CO2 tạo thành có mối quan hệ như thế nào? Hướng dẫn học sinh áp dụng định luật bảo to àn khối lượng để thiết lập đại lượng cần tính. CO lấy oxi trong oxit  CO2 ( Số mol CO phản ứng bằng số mol CO 2 tạo thành) 2 2 3 2( ) 0,05 0,05 CO Ca OH CaCO H O    nO(trong oxit) = nCO = 2 3CO CaCOn n 0,05(mol)   moxit = mKL + moxi trong oxit = 2,32 + 0,05 x 16 = 3,12 (g) Vậy đáp án ( A ) đúng Hình thành tư duy khái quát hóa một số dạng bài tập hóa học cho học sinh ứng dụng giải nhanh bài tập trắc nghiệm hóa học Giáo viên: Nguyễn Ái Nhân giáo viên hóa Trường PTTH Lê Doãn Nhã 23 Bước 2: Nhận xét: Sau khi kết thúc bài toán này: Giáo viên đưa ra câu hỏi. Khí CO chỉ khử được các oxit từ oxit của kim loại n ào trong dãy điện hóa ? Nếu thay các một oxit bằng các oxits từ Al 2O3 trở về trước trong dãy điện hóa thì kết quả giải bài tập có thay đổi không? Để từ đó chúng ta xây dựng bài tập khái quát hóa cho dạng này. Bước 3: Khái quát hóa bài tập Thổi một luồng khí CO dư đi qua ống đựng hỗn hợp gồm n oxit Fe2O3, Al2O3, CuO ... nung nóng đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được m1(gam) hỗn hợp chất rắn. Khí thoát ra được đưa vào bình đựng dung dịch Ca(OH)2 dư thấy có m2(gam) kết tủa trắng. Tính khối lượng của n oxit ban đầu? Hướng dẫn giải: Bản chất của bài toán là: CO sẽ lấy oxi của oxit để tạo ra CO 2 2 (1)CO O CO  1 2m CO m CO   Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có: 21 CO CO m m m m   Mà 2CO CO n n nên ta có 21 1 16.CO CO Om m m m m n     mà theo (1) 2O COn n Vậy ta rút ra biểu thức giải nhanh cho tr ường hợp này là 21 16. COm m n  Bước 4: Cho một luồng khí CO đi qua m gam hốn hợp Fe 2O3, CuO và Al2O3 Trong đó số mol của Fe2O3 bằng 2 lần số mol CuO, số mol CuO bằng 2/3 lần số mol Al2O3 đến dư. Sau phản ứng thu được 15 gam chất rắn và chất khí. Hình thành tư duy khái quát hóa một số dạng bài tập hóa học cho học sinh ứng dụng giải nhanh bài tập trắc nghiệm hóa học Giáo viên: Nguyễn Ái Nhân giáo viên hóa Trường PTTH Lê Doãn Nhã 24 Cho hỗn hợp khí thoát ra tác dụng hết với nước vôi trong dư thì thu được 10 gam kết tủa trắng.Giá trị m là: A.16,6g B.18,2g C. 13,4g D.11,8g Hướng dẫn giải: 2 2 3 2( ) 0,1 0,1 CO Ca OH CaCO H O    Áp dụng hệ quả trên ta có 21 16. 15 0,1.16 16,6( )COm m n g     .Chọn A. Nhận xét: Nếu học sinh loay xoay với các điều kiện về số mol của các oxit th ì sẽ mất nhiều thời gian . Đáp án B. Nếu học sinh nhầm tính khối lượng oxi bằng 32. Đáp án C. Nếu học sinh tính nhầm 15-0,1.16 =13,4 sai Đáp án D. Nếu học sinh nhầm 15- 0,1.32 =11,8. Sai. Bài tập đưa vào các đại lượng số mol khác nhau và một số oxit như Al2O3 không bị CO khử nhằm mục đích gây nhiễu cho học sinh. Nhưng áp dụng hệ quả chứng minh ở trên thì cho kết quả chính xác. Ví dụ 3.2. Cho một luồng khí CO đi qua m gam hốn hợp Fe 2O3, CuO và Al2O3 Trong đó số mol của Fe2O3 bằng 3 lần số mol CuO, số mol CuO bằng 2 lần số mol Al2O3. Sau phản ứng thu được 30 gam chất rắn và chất khí. Cho hỗn hợp khí thoát ra tác dụng hết với v ào 150ml dung dịch Ba(OH)2 1M, sau phản ứng thu được 19, 7 gam kết tủa. Giá trị m là A .31,6g B. 33,2g C .28,4g D. Kết quả khác. Hướng dẫn giải Hình thành tư duy khái quát hóa một số dạng bài tập hóa học cho học sinh ứng dụng giải nhanh bài tập trắc nghiệm hóa học Giáo viên: Nguyễn Ái Nhân giáo viên hóa Trường PTTH Lê Doãn Nhã 25 Áp dụng hệ quả trên ta có: 21 16. COm m n  Trường hợp 1: tạo muối trung hòa thì 2 3 19,7 0,1 197CO BaCO n n mol   21 16. 30 16.0,1 31,6COm m n g     Trường hợp 2: tạo hỗn hợp hai muối. 2 2 3 2 2 2 3 2 ( ) 0,1 0,1 0,1 2 ( ) ( ) 0,1 0,05 CO Ba OH BaCO H O CO Ba OH Ba HCO       Số mol CO2 bằng 0,2 mol Áp dụng hệ quả trên ta được 21 16. 30 16.0,3 33, 2COm m n g     Như vậy có hai giá trị m thỏa mãn điều kiện bài toán. Vậy phải chọn D kết quả khác, tức là 31,6g hoặc 33,2g Nhận xét: Đây là một bài toán lồng ghép giữa CO khử các oxits v à bài toán CO2 tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 cho nên bài toán có hai trường hợp xẩy ra Do vây nếu học sinh chỉ làm tạo muối trung hòa sẽ được đáp án A. Nếu học sinh chọn tạo hai muối sẽ được đáp án B. Dạng 4. Giải các bài tập đốt cháy. Ví dụ 4.1. Chứng minh rằng khi đốt cháy một hidrocac bon m à số mol nước lớn hơn số mol CO2 thì hidrocacbon đã cho là ankan và số mol của ankan bằng số mol nước trừ số mol CO2. Từ đó suy ra cách tìm công thức của hidrocacbon . Hướng dẫn giải Đặt công thức tổng quát của hidrocacbon l à 2 2 2n n aC H   , số mol của ankan là x mol. Hình thành tư duy khái quát hóa một số dạng bài tập hóa học cho học sinh ứng dụng giải nhanh bài tập trắc nghiệm hóa học Giáo viên: Nguyễn Ái Nhân giáo viên hóa Trường PTTH Lê Doãn Nhã 26 Phương trình đốt cháy là: 2 2 2 2 2 2 3 1( ) ( 1 ) 2 ( 1 ) n n a nC H O nCO n a H O x nx n a x          2 2 2 2 0 ( 1 ) 0H O CO H O COn n n n n a x nx x xa           (1 ) 0 1x a a    , mà a lớn hơn hoặc bằng 0. Vậy a =0  hidrocacbon đã cho là ankan. Vậy 2 2H O CO x n n  2 2 2 2 CO CO H O CO n n nx n n n     . Ví dụ 4.2. Đốt cháy một hidrocacbon A th ì thu được 0,3 mol nước và 0,2 mol CO2. Công thức của hidrocac bon A là: A.CH4 B.C2H6 C.C3H8 D.C4H10 Hướng dẫn giải Áp dụng hệ quả trên ta có: 2 2 2 0,2 2 0,3 0,2 CO H O CO n n n n      .Chọn B.C2H6 Ví dụ 4.3. Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp hai hidrocacbon đồng đẳng kế tiếp nhau thì thu được 0,3 mol CO2 và 0,5 mol nước.Công thức của hai hidro cac bon là A.CH4 và C2H6 B.C2H6 và C3H8 C.C3H6 và C4H8 D.C4H10 và C5H12 Hướng dẫn giải Vì số mol nước lớn hơn số mol CO2 suy ra hidrocacbon là đồng đẳng của ankan Áp dụng hệ quả trên ta có: Hình thành tư duy khái quát hóa một số dạng bài tập hóa học cho học sinh ứng dụng giải nhanh bài tập trắc nghiệm hóa học Giáo viên: Nguyễn Ái Nhân giáo viên hóa Trường PTTH Lê Doãn Nhã 27 2 2 2 0,3 1,5 0,5 0,2 CO H O CO n n n n     Hai ankan là CH4 và C2H6. Chọn A. Nhận xét : Đến đây giáo viên có thể hỏi học sinh. Ứng dụng công thức tr ên có thể áp dụng cho trường hợp rượu no đơn chức được không? Ví dụ 4.4. Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp hai rượu đơn chức kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng thì thu được 0,3 mol CO2 và 0,5 mol nước.Công thức của hai rượu là: A.CH3OH và C2H5OH B. C2H5OH và C3H7OH C.C3H7OH và C4H9OH D. C4H9OH và C5H11OH Áp dụng hệ quả trên ta có: 2 2 2 0,3 1,5 0,5 0,2 CO H O CO n n n n     Hai rượu là CH3OH và C2H5OH . Chọn A. PHẦN III – KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Bài tập trắc nghiệm khách quan nhiều lựa chọn có tính phân loại học sinh khá cao, nhiều đáp án nhiễu. Việc giải nhanh nó không hề đơn giản. Yêu cầu người dạy và người học tìm tòi, khắc phục những khó khăn để làm tốt bài tập với khoảng thời gian ngắn nhất. Trong phạm vi bài viết của mình, tôi cũng mạnh dạn đưa ra một vài công thức kinh nghiệm giải nhanh một số dạng bài tập trắc nghiệm hóa học thường hay xuất hiện trong kỳ thi với tần số lớn nhất, nhằm giúp các em học hứng thú và say mê học hóa, biết cách tư duy và khái quát hóa bài t ập ở dạng tổng quát. Để từ đó các em tự tìm ra công thức giải nhanh, tránh được các đáp án nhiễu. Và hoàn thành kết quả chính xác và nhanh chóng. Việc nhớ công thức thì học sinh phải biết chứng minh để nhớ. Hình thành tư duy khái quát hóa một số dạng bài tập hóa học cho học sinh ứng dụng giải nhanh bài tập trắc nghiệm hóa học Giáo viên: Nguyễn Ái Nhân giáo viên hóa Trường PTTH Lê Doãn Nhã 28 Thời gian thực hiện: Chúng tôi thực hiện phương pháp này trong thời gian học kì hai của năm học 2008-2009 ở các bài kiểm tra 45 phút và thi học kỳ. Đối tượng áp dụng: áp dụng được hầu hết các học sinh từ mức trung bình trở lên. Kết quả đạt được: Chúng tôi tiến hành giảng dạy phương pháp trên ở hai 2 lớp khác nhau: Lớp 12A lớp chọn của trường THPT Lê Doãn Nhã. Dạy bình thường. Kiểm tra đánh giá chất lượng 45 phút. Kết quả cho thấy 25% hoàn thành được các dạng bài tập trên. Lớp 12D lớp bình thường. Có sử dụng phương pháp dạy học sinh hình thành tư duy khái quát hóa. Kết quả cho thấy 85% hoàn thành được các dạng bài tập trên. Như vậy phương pháp trên khá tin cậy. Có thể áp dụng rộng rãi ở qui mô trường phổ thông. Đề xuất: Giáo viên có thể hướng dẫn học sinh hình thành tư duy khái quát hóa các dạng bài tập khác, đưa ra các công thức giải nhanh khác. Yêu cầu học sinh tự chứng minh được công thức, thuộc công thức để áp dụng vào giải nhanh bài tập trắc nghiệm hóa học. Và tôi cũng mong muốn rằng: Tất cả các giáo viên và học sinh chúng ta tiếp cận công nghệ thông tin sớm, t ìm tòi, say mê, sáng tạo trong cách dạy và cách học nhằm đưa giáo dục nước nhà đi lên. Tuy nhiên, chắc chắn bài viết sẽ không thể tránh khỏi thiếu sót; Kính mong các bạn đồng nghiệp hưởng ứng và góp ý cho tôi. Tôi xin chân thành cảm ơn ! Yên Thành, ngày 5 tháng 4 năm 2009 Người viết Nguyễn Ái Nhân Hình thành tư duy khái quát hóa một số dạng bài tập hóa học cho học sinh ứng dụng giải nhanh bài tập trắc nghiệm hóa học Giáo viên: Nguyễn Ái Nhân giáo viên hóa Trường PTTH Lê Doãn Nhã 29 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 1. Thạc sỹ. Cao Thị Thiên An (2007). Phương pháp giải nhanh bài tập trắc nghiệm hóa học vô cơ. Nhà XB ĐH QG HN. 2. Đổ Xuân Hưng (2008). Hướng dẫn giải nhanh bài tập trắc nghiệm hóa học vô cơ và đại cương. Nhà XB ĐH QG HN. 3. Thạc sỹ.Nguyễn Thị Khoa Phượng (2008). Phương pháp giải bài tập hóa học đại cương – vô cơ. Nhà XB ĐH QG HN. 4. Vũ Anh Tuấn – Phạm Thị Ngọc Hải (2007). Hướng dẫn ôn tập môn hóa học 2007-2008. Nhà XB GD. 5. Phạm Đình Hiến – Vũ Anh Tuấn – Phạm Thị Ngọc Hải (2008). Hướng dẫn ôn tập môn hóa học 2008-2009. Nhà XB GD. 6. Cao Cự Giác –Hồ Xuân Thủy –Nguyễn Ái Nhân (2009) hướng dẫn giải bài tập trắc nghiệm chọn lọc hóa học 10. 7. Tạp chí hóa học và ứng dụng 8. 16 phương pháp và kỹ thuật giải nhanh bài toán hóa học" - NXB Sư Phạm 9. Website: Hoahoc.org Hình thành tư duy khái quát hóa một số dạng bài tập hóa học cho học sinh ứng dụng giải nhanh bài tập trắc nghiệm hóa học Giáo viên: Nguyễn Ái Nhân giáo viên hóa Trường PTTH Lê Doãn Nhã 30 MỤC LỤC .................................................................................................................. Trang Đặt vấn đề .......................................................................................................1 Lý do chọn đề tài ............................................................................................ 1 Mục đích nghiên cứu ...................................................................................... 1 Đối tượng và phạm vi ..................................................................................... 1 Nội dung .........................................................................................................1 Cơ sở lý luận ...................................................................................................2 Cơ sở thực tiễn ............................................................................................... 2 Các biện pháp thực hiện.................................................................................3 Bài tập mẫu…………………………………………..………….. ................3 Dạng 1. Bài toán về các oxit của Fe và Fe tác dụng với axit có tính oxi hóa mạnh (H2SO4, HNO3)…………………………………………………… ….3 Dạng 2. Bài toán về CO khử các oxit của Sắt. Sản phẩm tạo th ành cho tác dụng với tác nhân oxi hóa mạnh ............................................................... .....17 Dạng 3. Bài toán về CO khử các oxit. Sản phẩm tạo th ành cho tác dụng với nước vôi trong.......................................................................................... .......21 Dạng 4. Giải các bài tập đốt cháy................................................................ ....24 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ......................................................................26 Tài liệu tham khảo.......................................................................................... 28