Tài liệu Skkn tính nồng độ dung dịch thu được sau phản ứng

Phần 1: ĐẶT VẤN ĐỀ. I, LỜI MỞ ĐẦU: Ở bậc THCS, việc học sinh bắt đầu tiếp cận với môn Hoá học một môn học mới lạ, môn khoa học thực nghiệm có tính logíc cao, yêu cầu người học phải có phương pháp học, phương pháp tư duy thì mới có kết quả cao. Để làm được điều này thì cần có sự nổ lực cao ở cả thầy và trò. Giúp học sinh nắm vững kiến thức hoá học, biết khai thác, vận dụng để giải quyết các vấn đề gặp phải trong thực tiễn cũng như trong học tập bộ môn là nhiệm vụ thường xuyên và quan trọng trong quá trình giảng dạy môn Hoá học ở bậc THCS. Bên cạnh việc khắc sâu kiến thức môn Hoá học, nó còn giúp học sinh tiếp cận với quy luật tự nhiên và thực tiễn khách quan. Nhằm mục đích này, đồng thời để giúp học sinh có thể tự nghiên cứu, tự học tập và áp dụng cho những trường hợp khác nhau, biết xử lí tình huống và những dữ kiện của đề bài, để tìm ra kết quả cuối cùng một cách nhanh và chính xác. Khi giảng dạy môn Hoá học cho học sinh ở bậc THCS cũng như hướng dẫn học sinh khá giỏi ôn luyện đội tuyển, tôi đã tìm hiểu phần kiến thức, các dạng bài thường gây khó khăn cho học sinh. Tìm hiểu nguyên nhân hạn chế, cản trở học sinh tiếp thu và sử dụng kiến thức hoá học giải bài tập hoá học. Từng bước tháo gỡ khó khăn cho học sinh và nghiên cứu phương pháp giúp học sinh học tập và giải bài tập hoá học đơn giản và hiệu quả nhất, giúp học sinh tránh cảm giác sợ học môn Hoá học, tránh kiểu học đối phó là dựa vào sách giải và giảm việc học thêm quá tải đối với học sinh . Tôi đã tập trung nghiên cứu phần bài tập “ Tính nồng độ dung dịch thu được sau phản ứng”. Đây là vấn đề nhiều học sinh đang còn lúng túng, hay bị nhầm lẫn, không xác định được hướng đi, thậm chí cả những học sinh khá giỏi cũng thấy khó khăn khi gặp phải, hay nhầm hoặc hiểu chưa đúng bản chất của vấn đề. Vì vậy tôi đã hệ thống lại các dạng bài tập và hướng dẫn học sinh giải loại bài tập này giúp học sinh phân biệt rõ ràng các trường hợp xảy ra và tránh nhầm lẫn, dễ hiểu, giải quyết vấn đề chính xác đầy đủ và gọn gàng hơn. Đồng thời giúp học sinh có khả năng tư duy độc lập, để vận dụng những trường hợp khác . II, THỰC TRẠNG CỦA VẤN ĐỀ. 1, THỰC TRẠNG: Trong quá trình giảng dạy môn Hoá học nhiều năm tại trường THCS Vĩnh Hùng tôi nhận thấy học sinh trường tôi đang gặp nhiều khó khăn trong quá trình 1 làm bài tập Hoá học, đặc biệt là bài tập phần nồng độ dung dịch. Phần bài tập này rất đa dạng và phức tạp, học sinh hay bị nhầm lẫn các trường hợp với nhau. Các dạng bài tập này thường xuất hiện trong đề thi của học sinh lớp 9 cũng như học sinh cấp THPT. Trong khi đó trong phân phối chương trình môn Hoá học lớp 9 chỉ có 6 tiết luyện tập mà khối lượng kiến thức thì rất nhiều và đa dạng các loại bài tập. Đứng trước thực trạng này tôi rất băn khoăn trăn trở, muốn tìm ra một giải pháp phù hợp để cải tiến thực trạng trên. Bài tập về nồng độ rất đa dạng, trong phạm vi đề tài này tôi chỉ nêu ra phương pháp hướng dẫn học sinh dạng bài tập đó là: “ Bài tập tính nồng độ dung dịch thu được sau phản ứng”. 2, KẾT QUẢ KHẢO SÁT TRƯỚC KHI THỰC HIỆN ĐỀ TÀI.: Trước khi thực hiện đề tài tôi đã khảo sát chất lượng học sinh lớp 9C,D vào tiết ôn tập đầu năm lớp 9 trong thời gian 15 phút với đề bài sau: Đề bài: Câu1: Hoà tan 4 gam NaOH vào 96 gam nước. Tính nồng độ phần trăm của dung dịch thu được. Câu 2: Hoà tan 6,2 gam Na2O vào cốc chứa 93,8 gam nước. Tính nồng độ phầm trăm của dung dịch thu được. Câu 3: Cho 2,3g Na vào 362 g H2O. Tính nồng độ phần trăm của dung dịch thu được. Tôi đã thực hiện kiểm tra đề bài tập trên với 60 học sinh lớp 9C, 9D, sau khi chấm bài tôi đã thống kê các lỗi mà học sinh mắc phải như sau: Tổng số Số HS chưa biết vận Số HS xác định sai HS được dụng công thức: chất tan thu được khảo sát. C% = mct .100% trong dung dịch sau mdd phản ứng. SL % SL % 60 5 8,33 50 83,3 Số HS xác định sai khối lượng dung dịch thu được sau phản ứng. SL % 58 96,7 Điểm bài kiểm tra của học sinh được thống kê theo bảng sau: Lớp Tổng số 9C; 9D 60 Kết quả Điểm kém 0 đến 3,4 Điểm yếu 3,5 đến 4,9 Điểm TB 5 đến 6,4 Điểm Khá 6,5 đến 7,9 Điểm giỏi 8 đến 10 2 SL % SL % SL % SL % SL % 10 16,7 20 33,3 20 33,3 8 13,3 2 3,4 Vậy qua quá trình giảng dạy cũng như qua khảo sát thì tôi nhận thấy khi làm bài tập “ Tính nồng độ của dung dịch thu được sau phản ứng” thì đa số học sinh mắc lỗi là xác định sai chất tan trong dung dịch, sai khối lượng dung dịch sau phản ứng, sai thể tích của dung dịch thu được sau phản ứng. Phần 2: CÁC GIẢI PHÁP CẢI TIẾN. I- CÁC GIẢI PHÁP THỰC HIỆN CẢI TIẾN Bài tập Hoá học giữ vai trò quan trọng trong phương pháp dạy bộ môn Hoá học. Giải được bài tập Hoá học có ý nghĩa rất lớn, nhưng trong quá trình 3 giải làm thế nào để chọn được cách làm hay nhất, ngắn gọn nhất để rút ngắn thời gian là điều tôi luôn đặt ra cho học sinh khi giải bài tập Hoá học. Sau khi đã khảo sát và tìm hiểu nguyên nhân mà học sinh thường mắc sai lầm khi giải bài tập “ Tính nồng độ của dung dịch thu được sau phản ứng” Tôi đã tiến hành tìm hướng giải quyết để khắc phục tình trạng trên bằng cách là phân loại bài tập và xây dựng đề bài tập theo hướng phát triển liên tục từ dễ đến khó, do số tiết luyện tập rất ít nên tôi đã lồng ghép các bài tập đó vào các tiết học một cách phù hợp, tìm và chỉ ra các lỗi mà học sinh thường mắc phải sau đó ra các dạng bài tập tương tự cho học sinh về nhà làm rồi chấm bài sữa sai cho học sinh. Phương pháp này hình thành ở học sinh kĩ năng giải thành thạo các trường hợp xảy ra của bài toán “ Tính nồng độ dung dịch thu được sau phản ứng”, đồng thời còn giúp tôi phân loại được đối tượng học sinh từ đó để chọn và bồi dưỡng học sinh khá giỏi, phụ đạo học sinh yếu kém. II - CÁC BIỆN PHÁP THỰC HIỆN: 1. Rèn luyện kỹ năng giải các bài tập cơ bản a, Kỹ năng giải bài tập cơ bản về CTHH. b, Kỹ năng giải bài tập cơ bản về PTHH. c, Kỹ năng giải bài tập cơ bản về mol, khối lượng mol, thể tích mol. d, Kỹ năng giải bài tập cơ bản về nồng độ dung dịch. 2. Rèn luyện kỹ năng giải một bài toán tổng quát. Học sinh nắm được các bước làm bài toán tổng quát: Bước 1: Viết tất cả các PTHH Bước 2 : Chuyển đổi khối lượng(m) hoặc thể tích(V) ra lượng chất(n). Bước 3 : Dựa vào PTHH để tìm ra lượng chất(n) cần tìm từ lượng chất(n) đã cho. Bước4: Tính khối lượng(m), thể tích(V), nồngđộ mol(CM), nồng độ phần trăm(C%) Học sinh phải nhớ được các công thức chuyển đổi: Công thức Số mol 1, m = n.M 2,V = 22,4.n n 3, C M = V m .100 m ct .100 4, C % = ct = mdd V .d m mdd .C % V .d .C % = = M 100.M 100.M V 2 = n = 22,4 3 = n = CM .V 1,4 = n = 3, Làm cho học sinh hiểu bản chất của việc giải một bài toán hoá học . 4 Khi giải một bài toán hoá học ta cần phải căn cứ vào các dữ kiện đã cho để viết tất cả các PTHH xảy ra. Những chất viết trong các PTHH là nguyên chất. Hiệu suất phản ứng được coi là 100%. Thể tích của khí tham gia hay thu được đều quy về điều kiện tiêu chuẩn( 0 0 C và 1 at ) Các dữ kiện ban đầu đề bài cho thường là những dữ kiện không cơ bản( chất không nguyên chất hoặc ở dạng dung dịch, hiệu suất phản ứng nhỏ hơn 100 %, thể tích các khí cho ở điều kiện thường v.v...). Trước khi tính toán theo các phương trình phản ứng xảy ra trong bài ta phải đưa các giả thiết không cơ bản sang giả thiết cơ bản ( tính lượng nguyên chất nếu có tạp chất hoặc ở dạng dung dịch, thường đổi khối lượng các chất từ gam sang mol, đổi thể tích các khí ở điều kiện thường về đktc, tính lượng chất có trong dung dịch ra mol ...). Sau khi dùng các giả thiết cơ bản để tính toán theo PTHH, kết quả thu được cần phải chuyển ngược lại từ dạng cơ bản sang dạng không cơ bản theo yêu cầu của đầu bài . 4, Hướng dẫn học sinh phương pháp chung khi giải bài tập về nồng độ dung dịch của các chất sau phản ứng là: * Thực hiện các bước giải bài toán tổng quát nêu ở phần 2. * Khi làm bài tập phần này cần chú ý các điểm sau: 4.1, Khi hoà tan một chất vào nước hoặc trộn lẫn các dung dịch vào với nhau mà có phản ứng xảy ra giữa chất tan và dung môi hoặc các chất tan khi trộn lẫn, cần phải xác định đúng thành phần dung dịch sau phản ứng trước khi tính nồng độ dung dịch. 4.2, Khối lượng dung dịch là khối lượng của tất cả các chất trong dung dịch bao gồm dung môi và các chất tan ( chú ý phải trừ lượng khí thoát ra hay kết tủa xuất hiện trong phản ứng ). 4.3, Khi hoà tan chất rắn hay chất khí vào chất lỏng thì thể tích chất lỏng được xem là thể tích dung dịch ( nếu đề bài không cho thông tin về dung dịch mới như sự thay đổi thể tích, khối lượng riêng của dung dịch). 4.4, Khi trộn hai dung dịch với nhau, nếu đề bài không cho khối lượng riêng của dung dịch mới thì thể tích dung dịch mới bằng thể tích các dung dịch trộn lẫn. VD: Trộn dung dịch A vào dung dịch B thu được dung dịch C. Khi đó: VddA + VddB = VddC Nếu đề bài cho khối lượng riêng của dung dịch mới thì :V dd = m dd D 5. Các dạng cụ thể : Dạng bài tập 1: 5 Tính nồng độ phần trăm của chất tan trong dung dịch thu được sau phản ứng. Phương pháp: - Sử dụng phương pháp chung của bài toán tính nồng độ của dung dịch sau phản ứng đã nêu ở trên. - Sử dụng các công thức: n = m m ; C% = ct .100% ; mdd =V.D; mdd = mdm – m ct mdd M - Sử dụng chú ý 1 và 2 nêu trên. Ví dụ 1: Hoà tan 25,3 g BaO vào 74,7 g nước thu được dung dịch A. Tính nồng độ phần trăm của dung dịch A. Hướng dẫn giải Thực hiện giải Bước 1: Đổi số liệu về giữ liệu Theo đề ta có: n = 15,3 = 0,1 (mol) BaO 153 cơ bản. Bước 2: Viết PTHH. BaO + H2O Ba(OH)2 Bước 3: Xác định đúng chất Dung dịch thu được là: Ba(OH)2. tan trong dung dịch thu được. Theo PTHH ta có:nBa(OH) 2 = nBaO = 0,1 mol Lập tỉ lệ số mol của chất cần tìm và chất đã biết. Khối lượng dung dịch thu được là : mdd = 25,3 + 74,7 = 100(g). Bước 4 : Tìm kết quả. Khối lượng Ba(OH)2 = 0,1. 171 = 17,1(g). Nồng độ phần trăm của dung dịch thu được là: C% = 17,1 .100% = 17,1%. 100 Trên đây là bài tập cơ bản và đơn giản nhất, sản phẩm thu được sau phản ứng chỉ có một chất tan. Ở bài tập này học sinh chỉ cần có kĩ năng giải bài tập tính theo PTHH, biết xác định đúng chất tan thu được sau phản ứng, xác định đúng khối lượng dung dịch sau phản ứng, vận dụng công thức C% = mct . 100% mdd để tính. Sau khi học sinh làm được bài tập trên, tôi đã nâng mức độ khó của đề lên đó là dạng bài tập có nhiều chất tan trong dung dịch thu đươc sau phản ứng ( ví dụ 2) Ví dụ 2: Cho 1,6 g đồng (II) oxit tác dụng với 100 g dung dịch axit sufuric có nồng độ 20%. Tính nồng độ phần trăm của các chất có trong dung dịch sau khi phản ứng kết thúc. 6 Hướng dẫn giải. Bước 1: Đổi số liệu. Bước2:ViếtPTHH Bước 3: Xác định chất tan trong dung dịch sau phản ứng, lập tỉ lệ số mol của chất cần tìm và chất đã biết. Thực hiện giải. 1,6 =0,02(mol); 80 100.20 20 mH 2 SO 4 = =20(g)  nH 2 SO 4 = =0,2(mol) 100 98 nCuO = PTHH: CuO + H2SO4 CuSO4 + H2O Ta có: nCuO( theo đề): nCuO( theo PTHH) = 0,02: 1 =0,02 nH 2 SO 4 (theo đề) : nH 2 SO 4 (theo PTHH) = 0,2: 1 = 0,2 Vậy H2SO4 dư, dung dịch sau phản ứng có 2 chất tan đó là: CuSO4 và H2SO4.(dư) Theo PTHH ta có: nCuSO 4 = nH 2 SO 4 =nCuO=0,02(mol) mH 2 SO 4 (fư) = 98. 0,02 = 1,96(g); mH 2 SO 4 (dư) = 20-1,96=18,04(g) Khối lượng dung dịch thu được: mdd =100+1,6= 101,6(g) 3,2.100% Bước 4: Tìm kết Nồng độ CuSO trong dung dich là: C% =3,15%. 4 CuSO 4 = 101,6 quả. Nồng độ H2SO4(dư) trong dung dich là: C%H 2 SO 4 = 18,04.100% =17,76% 101,6 Hai bài tập này tôi đã hướng dẫn học sinh làm vào cuối tiết học của bài “ Tính chất hoá học của oxit. Khái quát về sự phân loại oxit”. Ở ví dụ 2 tôi chỉ hướng dẫn học sinh đến bước 3, còn bước 4 yêu cầu học sinh về nhà làm và ra thêm bài tập tương tự về nhà cho học sinh tự làm. Bài tập:Cho 1,6g CuO tác dụng với 100g dung dịch HCl có nồng độ 10%.Tính nồng độ phần trăm của các chất có trong dung dịch sau khi phản ứng kết thúc. Sau khi học sinh làm được ví dụ trên thì giáo viên nâng mức độ khó của đề lên bằng cách thay đổi chất tham gia phản ứng, thay đổi giữ kiện để sản phẩm thu được có nhiều chất ( có chất tan, có chất không tan), trong đó yêu cầu học sinh phải biết xác định đúng chất tan có trong dung dịch. Ví dụ2: Trộn 100g dung dịch H2SO4 9,8% với 400 g dung dịch BaCl2 5,2 % thu được kết tủa A và dung dịch B. Tính khối lượng kết tủa A và nồng độ phần trăm của chất trong dung dịch B. Hướng dẫn giải. Thực hiện giải. Theo đề ta có: Bước 1: Đổi số liệu về 7 dữ liệu cơ bản: 9,8.100 9,8 =9,8(g)  nH 2 SO 4 = = 0,1mol 100 98 m H 2 SO 4 = mBaCl 2 = 5,2.400 = 20,8(g)  nBaCl 2 = 20,8 = 0,1mol 100 208 Bước 2:Viết PTHH. PTHH: H2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2 HCl Bước 3: Xác định kết Kết tủa A là : BaSO4 ; vì hai chất tham gia phản ứng tủa A và dung dịch B. vừa đủ nên dung dịch B là BaCl2 . Lập tỉ lệ số mol của chất Theo PTHH : nBaSO 4 = nH 2 SO 4 = 0,1 mol. cần tìm và chất đã biết. nHCl = 2nH 2 SO 4 = 0,2 mol. Vậy:mA= mBaSO 4 = 0,1.23=23,3(g); mHCl=0,2.36,5=7,3(g). Bước 4 : Tìm kết quả. GV yêu cầu học sinh sử mdd=(mddH 2 SO 4 +mddBaCl 2 )-mBaSO 4 =(100+400)-23,3=476,7(g). 7,3 dụng chú ý 2 nêu trên. .100% = 15,3%.  C% = 476,7 Để giải được ví dụ 2, học sinh phải xác định đúng chất tan có trong dung dịch sau phản ứng và biết xác định khối lượng dung dịch sau phản ứng. Vì trường hợp này sản phẩm tạo thành có kết tủa nên: mdd =  m( các chất tham gia phản ứng ) – m(kết tủa) Trường hợp đưa ra ở ví dụ 2 là các chất tham gia phản ứng vừa đủ, dung dịch thu được chỉ có một chất tan nên việc thực hiện giải bài tập cũng đơn giản hơn. Sau đây giáo viên sẽ đưa ra bài tập ở mức độ khó hơn, đó là trường hợp dung dịch thu được sau phản ứng có nhiều chất tan. Ví dụ 3: Trộn 100ml dung dịch H2SO4 20% (d =1,137 ml ) với 400g dung dịch BaCl2 5,2% thu được kết tủa B. Tính khối lượng kết tủa và nồng độ phần trăm của các chất trong dung dịch B. Với đề bài này, học sinh thực hiện các bước giải như sau: Bước 1 : Đổi số liệu về dữ liệu cơ bản: Theo đề: mdd =d.V=1,137 .100 =113,7(g)  m nH 2 SO 4 = Bước 2 : Ta có : H 2 SO 4 = 20.113,7 = 22,74(g). 100 22,74 = 0,232( mol) ; mBaCl 2 = 5,2.400 = 20,8(g)  nBaCl 2 = 20,8 = 0,1 mol 98 100 208 PTHH: H2SO4 + BaCl2 nH 2 SO 4 ( theo đề) BaSO4 + 2 HCl. 0,23 nBaCl 2 ( theo đề) 0,1 8 nH 2 SO 4 ( PTHH) 1 ; nBaCl 2 ( PTHH) 1 Từ 2 thương số trên học sinh xác định được chất dư là H2SO4. Theo PTHH: nH 2 SO 4 =nBaCl 2 = 0,1 mol.  nH 2 SO 4 (dư) = 0,232– 0,1=0,132( mol). Đến đây học sinh phải lập tỉ lệ số mol của các chất cần tìm với số mol của BaCl2 và xác định được chất rắn A là BaSO4 , dung dịch B gồm HCl và H2SO4( dư). Bây giờ việc giải bài toán cơ bản giống như ví dụ 2, học sinh chỉ cần thực hiện thêm một phép tính đó là tính nồng độ phần trăm của dd H2SO4. Cụ thể : C%(H 2 SO 4 ) = 0,132.98 .100% = 2,7% 476,7 Nhận xét 1: Các ví dụ 2,3 cùng một dạng đó là sản phẩm tạo thành có chất không tan, mục đích ở đây là học sinh phải xác định đúng các chất tan trong dung dịch thu được và xác định được khối lượng dung dịch thu được sau phản ứng. Các ví dụ 2,3 tôi hướng dẫn học sinh làm vào cuối tiết 2 của bài “Một số axit quan trọng ”. Ở ví dụ 2 tôi chỉ hướng dẫn cho học sinh đến bước tìm được H2SO4 dư, phần còn lại yêu cầu học sinh về nhà làm. Sau đây sẽ là các ví dụ cho học sinh làm quen với trường hợp có chất khí tạo thành ở sản phẩm. Ví dụ 5: Hoà tan 28 g Fe vào 365 g dung dịch HCl 10%. Tính nồng độ phần trăm của dung dịch thu được sau phản ứng. Hướng dẫn giải. Thực hiện giải. Bước 1: Đổi số liệu: . Bước 2: Viết PTHH. Theo đề : nFe = mct = m Fe 28 = = 0,5 mol . M Fe 56 C %.mdd 10.365 36,5 = =36,5(g)  n = = 0,1 mol. 100 36,5 100% PTHH: Fe + 2 HCl FeCl2 + H2 Bước 3: Xác định chất tan Hai chất tham gia phản ứng vừa đủ nên chất tan trong dung dịch. Lập tỉ lệ số trong dung dịch là: FeCl2. mol của chất cần tìm và chất Theo PTHH ta có: nFeCl 2 = nH 2 = nFe =0,1mol. đã biết. mFeCl 2 = 0,1.127 = 12,7(g); mH 2 =0,1.2= 0,2(g) Bước 4 : Tìm kết quả. mdd=(mFe+mddHCl)-mH 2 =(28+365)0,2=392,8(g) Vậy C% ( FeCl2) = 12,7 .100% = 3,2%. 392,8 9 Để làm được ví dụ 5 thì học sinh cần xác định đúng dung dịch thu được sau phản ứng là chất nào, và phải tìm được khối lượng của dung dịch mới thu được. Ví dụ này trong dung dịch thu được sau phản ứng chỉ có một chất tan. Không chỉ dừng ở đây mà còn phải xây dựng đề ở mức độ khó hơn, cần cho học sinh xác định các chất tan trong dung dịch ( tức là dung dịch sau phản ứng có thể có nhiều chất tan). Ví dụ 6: Hoà tan 28 g Fe vào 547,5 g dd HCl 10% . Tính nồng độ phần trăm các chất trong dung dịch thu được sau phản ứng. Hướng dẫn giải . Bước 1 : Đổi số liệu . Thực hiện giải Theo đề ta có : nFe = m Fe 28 = = 0,5 mol. M Fe 56 Từ công thức: C% =  mct= m ct .100% m dd C %.mdd 10.547,5 54,75 = =54,75(g)  nHCl= = 1,5( mol.) 36,5 100% 100 Bước2:ViếtPTHH PTHH: Fe + 2 HCl FeCl2 + H2 Bước3: -Xác định Ta có thương số: chất dư. nHCl ( theo đề) 0,23 (1) ; nFe ( theo đề) 0,1 (2) -Thiết lập tỉ lệ số nHCl ( theoPTHH) 1 nFe (theo PTHH) 1 mol của chất cần Từ (1) và (2) suy ra chất dư là HCl. tìm với chất đã Theo PTHH: nFeCl 2 = nH 2 = nFe= 0,1 mol . biết. nHCl( phản ứng) = 2 nFe = 1 mol  nHCl(dư) =1,5-1=0,5 mol Dung dịch B gồm FeCl2 và HCl dư. Bước4: mddB =( mFe + mddHCl) - mH 2 = (28 +547,5)- 0,2 =575,3(g). Tìm kết quả. 0,5.36,5 0,1.127 C%(ddHCl)= 575,3 .100%=3,2%; C%(ddFeCl 2 )= 575,3 100%=2,2% Nhận xét 2:Các ví dụ 5,6 là dạng hoà tan chất rắn vào dung dịch có chất khí thoát ra. Tuy cùng một dạng nhưng mức độ đề được xây dựng từ đơn giản đến phức tạp, từ dễ đến khó. Dạng bài này yêu cầu học sinh phải biết xác định dung dịch thu được sau phản ứng và khối lượng của nó. Vì các bài tập này thuộc trường hợp có chất khí ở sản phẩm nên khối lượng dung dịch được tính như sau: 10 mdd =  m( các chất tham gia phản ứng) – m( chất khí) Ví dụ 5,6 tôi lồng ghép hướng dẫn học sinh trong tiết luyện tập: Tính chất hoá học của oxit và axit. Bài tập về nhà: Hoà tan 6,5 g Zn vào 100g dung dịch H2SO4 có nồng độ 10%. Tính nồng độ phần trăm của dung dịch thu được sau phản ứng. Sau khi học sinh đã làm thành thạo các dạng trên thì giáo viên đưa ra bài tập tổng hợp hơn đó là sản phẩm tạo thành có cả chất không tan và chất khí. Khi đó khối lượng dung dịch thu được tính như sau: mdd =  m( các chất tham gia phản ứng ) - ( m( chất khí ) + m( chất không tan ) ) Sau đây là ví dụ cụ thể : Ví dụ 7: Cho 27,4 g Bari kim loại vào 400 g dung dịch CuSO4 3,2% thu được khí A, kết tủa B và dung dịch C.Tính nồng độ phần trăm của dung dịch thu được sau phản ứng. Hướng dẫn giải. Thực hiện giải. 27,4 Bước 1: Theo đề ta có: nBa = = 0,2( mol). 137 Đổi số liệu về dữ 12,8 c%.mdd 3,2.400 liệu cơ bản. mCuSO 4 = = =12,8(g)  n CuSO 4 = =0,08(mol). 100% 100 160 Bước 2:Viết PTHH của phản ứng. Bước 3:-Lập tỉ lệ số mol của chất cần tìm và chất đã biết. -Xác định chất tan trong dung dịch C. Ba + 2 H2O Ba(OH)2 + H2. (1) Ba(OH)2 + CuSO4 BaSO4 + Cu(OH)2 (2) Theo PTHH (1) : nBa(OH) 2 = nBa = 0,2 mol. Theo PTHH (2) : n Ba(OH) 2 = n CuSO 4 = 0,08 mol. nBaSO 4 = nCu(OH) 2 = n CuSO 4 = 0,08 mol. n Ba(OH) 2 (dư) = 0,2 - 0,08 =0,12 (mol). Vậy chất tan trong dung dịch C là Ba(OH)2 . Bước 4 : Tìm khối Khối lượng dung dịch thu được sau phản ứng: lượng dung dịch thu mdd = (mBa + mdd ) – ( mBaSO 4 + m Cu(OH) 2 +mH 2 ) được sau phản ứng. =( 27,4 + 400 )–( 0,08.233 + 0,08.98 + 0,2.2) Tìm C% của dd 0,12.171 =400,52(g).  C% Ba(OH) 2 = . 100% = 5,12% 400,52 Ba(OH)2. Ví dụ 7 là dạng bài tập khó và yêu cầu người học phải có khả năng suy luận tốt , có kĩ năng giải bài tập tổng hợp tốt, xác định đúng thành phần chất tan 11 trong dung dịch thu được ( chất tan trong dung dịch thu được ở bài này là Ba(OH)2 dư), tính được khối lượng dung dịch thu được sau phản ứng. Vì vậy dạng bài tập này tôi ra cho đối tượng học sinh khá giỏi và hướng dẫn các em vào các buổi ôn luyện đội tuyển học sinh giỏi. Dạng bài tập 2: Tính nồng độ mol của các chất tan trong dung dịch thu được sau phản ứng Phương pháp : - Sử dụng các công thức : n = m ; M n v CM = ; mdd = V.D - Sử dụng phương pháp làm bài tập tính nồng độ dung dịch của các chất trong dung dịch sau phản ứng. - Sử dụng chú ý 3 và 4 đã nêu trên. Sau đây là các ví dụ áp dụng: Ví dụ 1: Hoà tan 2,8 g Fe vào 100 ml dd HCl 1M, thu được dung dịch A và khí B.Tính nồng độ mol của dung dịch A. Hướng dẫn giải . Thực hiện giải. 2,8 Bước 1: Theo đề: nFe = = 0,05 (mol). 56 Đổi số liệu về dữ liệu cơ bản. nHCl = V.CM = 0,1 .1 = 0,1 (mol). Bước2:Viết PTHH của phản ứng. Bước3:Xác định chất tan có trong dung dịch thu được.Thiết lập tỉ lệ số mol của chất cần tìm với chất đã biết. Bước 4: Tìm kết quả. PTHH: Fe + 2 HCl FeCl2 + H2 Hai chất tham gia phản ứng là vừa đủ nên dung dịch A là FeCl2 và khí B là H2. Theo PTHH ta có: nFeCl 2 = nFe=0,05(mol). Nồng độ mol của dung dịch A là: CM= n 0,05 = =0,5(M). v 0,1 Ví dụ 1 là trường hợp các chất tham gia phản ứng vừa đủ, dung dịch sau phản ứng chỉ có một chất tan. Khi học sinh làm tốt trường hợp trên thì giáo viên cần đưa ra bài tập khác với yêu cầu cao hơn đó là trường hợp dung dịch thu được có 2 chất tan (Ví dụ 2). Ví dụ 2: Hoà tan 2,8 g Fe vào 200ml ddHCl 1M, thu được dung dịch A và khí B. Tính nồng độ mol của các chất trong dung dịch B. Hướng dẫn giải. Thực hiện giải. 12 Bước 1: Đổi số liệu về dữ Theo đề: n = 2,8 = 0,05 (mol). Fe 56 liệu cơ bản. nHCl = V.CM = 0,2 .1 = 0,2 (mol). Bước 2: Viết PTHH . PTHH: Fe + 2 HCl FeCl2 + H2 Bước3: Xác định chất dư. Dung dịch A là FeCl2, HCl ( dư)và khí B là H2. Thiết lập tỉ lệ số mol của TheoPTHH ta có:nFeCl 2 =nFe=0,05(mol). chất cần tìmvới chất đã biết. nHCl = 2nFe = 2.0,05 = 0,1 (mol). Nồng độ mol của các chất trong dd A là: n 0,05 Bước 4: Tìm kết quả. C = = = 0,25(M). M(FeCl 2 ) v 0,2 nHCl(dư)=0,2- 0,1=0,1(mol) ->CM(HCl) = 0,1 = 0,5M 0,2 Nhận xét 3: Các trường hợp đưa ra ở ví dụ 1,2 là trường hợp hoà tan chất rắn vào chất lỏng thì thể tích dung dịch sau phản ứng chính bằng thể tích của chất lỏng ( hay coi thể tích dung dịch sau phản ứng thay đổi không đáng kể). Dạng bài tập này tôi hướng dẫn học sinh vào cuối tiết học của bài “Một số axit quan trọng ” Bài tập về nhà: Hoà tan 2,8 g CaO vào 100 ml dd HCl 1M, thu được dung dịch A và khí B. Tính nồng độ mol của dung dịch A. Sau đây là các ví dụ về trường hợp hoà tan chất khí vào chất lỏng. Ví dụ 3: Hấp thụ hoàn toàn 2,24 lít CO2 (đkc) cần 200ml ddNaOH 1M thu được dung dịch A. Tính nồng độ mol của dd A. Hướng dẫn giải. Thực hiện giải. Bước 1: Đổi số liệu về dữ liệu cơ Theo đề ta có: nCO 2 = 0,1( mol). bản. nNaOH = CM . V = 1 .0,2 = 0,2 (mol). Bước 2: Viết PTHH của phản ứng. PTHH: CO2 + 2 NaOH Na2CO3 + H2O Bước3:Xác định dd sau phản ứng. Theo đề ta có: nNaOH: nCO 2 =2:1 nên dung Thiết lập tỉ lệ số mol của chất cần dịch A là : Na2CO3. tìm với chất đã biết. Theo PTHH : nNa 2 CO 3 = nCO 2 = 0,1 mol. . Nồng độ mol của dung dịch thu được là : Bước 4: Tìm kết quả. CM = n 0,1 = = 0,5M v 0,2 13 Ví dụ 3 là trường hợp dung dịch thu được sau phản ứng chỉ có 1 chất tan,ở ví dụ này các em hay nhầm lẫn phần xác định dung dịch thu được sau phản ứng, do đó giáo viên cần lưu ý học sinh sử dụng chú ý 3 nêu trên. Ví dụ 3 này tôi hướng dẫn học sinh vào cuối tiết học của bài “ Tính chất hoá học của bazơ” Sau khi học sinh làm được ví dụ 3 thì giáo viên xây dựng đề bài với trường hợp dung dịch thu được có nhiều chất tan. Ví dụ 4: Hấp thụ hoàn toàn 2,24 l khí CO2 (đkc) cần 200 mldd NaOH 2M thu được dung dịch A. Tính nồng độ mol của các chất trong dung dịch A. Với đề bài này học sinh thực hiện bước đổi số liệu về dữ liệu cơ bản: Theo đề ta có: nCO 2 = 2,24 = 0,1( mol) ; nNaOH = CM . V = 2 .0,2 = 0,4 (mol). 22,4 Vì: nNaOH :nCO 2 =0,4:0,1=4 >2. Nên sản phẩm thu được là:Na2CO3vàNaOH (dư). PTHH : CO2 + 2 NaOH Na2CO3 + H2O. Các bước tiếp theo học sinh làm như ví dụ 3, chỉ cần thêm phép tính nồng độ mol NaOH (dư) trong dung dịch sau phản ứng. Ta có: nNaOH (dư) = 0,4- 0,2 = 0,2 mol.  CM( NaOH) = n 0,2 = = 1M. v 0,2 Thay đổi dữ liệu của đề bài trên bằng 1 dữ liệu khác, khi đó ta có ví dụ 5. Ví dụ 5 : Hấp thụ hoàn toàn 2,24 l khí CO2 (đkc) bằng 150 ml dd NaOH 1M, thu được hỗn hợp 2 muối axit và muối trung hoà. Tính nồng độ mol của các chất trong dung dịch thu được. Hướng dẫn giải. Thực hiện giải. Bước 1 : Đổi số liệu về Theo đề ta có : n = 2,24 = 0,1( mol). CO 2 22,4 dữ liệu cơ bản. nNaOH = CM . V = 1 .0,15 =0,15(mol). Bước 2 : Viết PTHH của PTHH: CO2 + NaOH NaHCO3 (1) phản ứng. CO2 +2 NaOH Na2CO3 + H2O (2) Vì : 1 < nNaOH : nCO 2 = 0,15:0,1 < 2 Bước 3 : Xác định các nên sản phẩm thu được là: NaHCO3 và Na2CO3. chất tan trong dung dịch Gọi n NaHCO 3 = x ( x>0); nNa 2 CO 3 = y( y>0 ). thu được. Theo PTHH(1) ta có: n NaHCO 3 = nNaOH = nCO 2 = x. Thiết lập tỉ lệ số mol của Theo PTHH(2) ta có: nCO 2 = nNa 2 CO 3 = y. chất cần tìm với chất đã nNaOH = 2 nNa 2 CO 3 = 2y. biết chất 14 Bước 4 : Tìm kết quả. Theo đề ta có : x + y = 0,1. x + 2y = 0,15. Giải hệ ta có : x = 0,05 ; y = 0,05 CM (NaHCO 3 ) = CM (Na 2 CO 3 ) = 0,33 (M) Các ví dụ 4, 5 tôi hướng dẫn học sinh vào cuối tiết học của bài “ Một số bazơ quan trọng” tiết 1, tức là sau khi học sinh học song phần Natrihiđroxit. Nhận xét 4: Vậy là các ví dụ trên đã được xây dựng trên cơ sở phát triển dần từ dễ đến khó, từ trường hợp có một chất tan trong dung dịch thu được sau phản ứng đến trường hợp có nhiều chất tan thu được trong dung dịch sau phản ứng, từ trường hợp chỉ cần lập mối tương quan giữa các chất cần tìm với chất đã biết đến trường hợp ta phải lập hệ phương trình để tìm kết quả. Nhưng các ví dụ trên đều phải tìm thể tích của dung dịch thu được sau phản ứng bằng thể tích của dung dịch trước phản ứng ( bỏ qua thể tích của chất khí). Bài tập về nhà: Dẫn từ từ 1,568 lít khí CO2(đktc) vào 100ml dung dich NaOH 1,5M. Tính nồng độ mol của các chất thu được sau phản ứng. ( Coi thể tích dung dịch thay đổi không đáng kể) Sau đây là các ví dụ về trường hợp trộn dung dịch A (thể tích V1) với dung dịch B (thể tích V2) được dung dịch C (thể tích V = V1 + V2) Ví dụ 1: Trộn 200ml dung dịch Ba(OH)2 0,1M với 200ml dung dịch HCl 0,2M thu được V lit dung dịch A . Tính nồng độ mol của chất trong dung dịch A. Hướng dẫn giải. Thực hiện giải. Bước 1 : Đổi số liệu về dữ Theo đề: nBa(OH) 2 = CM.V = 0,1 .0,2 = 0,02mol. liệu cơ bản. nHCl = CM.V = 0,2 . 0,2 = 0,04 mol Bước2: Viết PTHH. Bước3: Xác định dung dịch sau phản ứng.Thiết lập tỉ lệ số mol của chất cần tìm với chất đã biết. Bước 4 : Tìm kết quả. PTHH: Ba(OH)2 + 2HCl BaCl2+ 2H2O Từ tỉ lệ số mol của các chất tham gia phản ứng theo đề và theo PTHH  Ba(OH)2 và HCl phản ứng vừa đủ nên: dung dịch thu được sau phản ứng là BaCl2. Theo PTHH :nBaCl 2 = nBa(OH) 2 = 0,02 mol. Thể tích dung dịch thu được sau phản ứng là : V= V1+V2 = 200 + 200 = 400 ml = 0,4 l  CM = 0,05M Ví dụ này dung dịch thu được chỉ có một chất tan, các chất tham gia phản ứng vừa đủ nên việc thực hiện bài giải là đơn giản. Sau khi cho học sinh đã làm 15 tốt bài tập này thì giáo viên xây dựng đề bài với mức độ khó hơn đó là cho dữ kiện bài toán để dung dịch thu được có nhiều chất tan.( Ví dụ 2). Ví dụ 2: Trộn 200 ml dung dịch Ba(OH)2 0,1M với 300 ml dung dịch HCl 0,2M thu được V lit dung dịch A. Tính nồng độ mol của các chất trong dung dịch A. Hướng dẫn giải. Thực hiện giải. Bước 1: Đổi số liệu Theo đề ta có: nBa(OH) 2 = CM.V= 0,1.0,2= 0,02mol. về dữ liệu cơ bản nHCl = CM.V = 0,2 . 0,3 = 0,06 mol Bước 2 : Viết PTHH PTHH: Ba(OH)2 + 2HCl BaCl2+ 2H2O Bước 3: Xác định dung dịch thu được sau phản ứng. Thiết lập tỉ lệ số mol của chất cần tìm với chất đã biết. nBa(OH) 2 ( theo đề) nBa(OH) 2 (theoPTHH) 0,02 (1) ; nHCl (theo đề) 0,06 (2) nHCl(theoPTHH) 1 2 Từ (1) và (2) suy ra HCl dư. Dung dịch thu được sau phản ứng là BaCl 2 và dung dịch HCl. Theo PTHH ta có ; nBaCl 2 = nBa(OH) 2 =0,02 mol. nHCl= 2 nBa(OH) 2 = 0,04 mol; nHCl(dư)=0,06- 0,04= 0,02 mol. Thể tích dung dịch thu được sau phản ứng là : Bước 4 : Tìm kết V = V1+ V2 = 200 + 300 = 500 ml =0,5l n 0,02 n 0,02 quả. CM(BaCl )= = = 0,04M ; CM(HCl) = = = 0,04 M 2 v v 0,5 0,5 Các ví dụ 1,2 này tôi hướng dẫn học sinh vào cuối tiết học của bài “ Phân bón hoá học”. Ví dụ 2 tôi chỉ hướng dẫn tại lớp cho học sinh đến phần tìm ra HCl là chất dư, phần còn lại học sinh về nhà tự làm. Bài tập về nhà : Cho 20ml dung dịch AgNO3 1M (D=1,1g/ml) vào 150ml dung dịch HCl 0,5M (D=1,05g/ml). Tính nồng độ mol của dung dịch thu được sau phản ứng. Cho rằng phản ứng không làm thay đổi thể tích dung dịch. Nếu như bài toán cho khối lượng riêng của dung dịch thu được thì thể tích dung dịch thu được được tính như sau: Vdd = m dd , D mdd = mdd1 + mdd2. Sau đây là các ví dụ cụ thể. Ví dụ 3: Trộn 200 ml dung dịch NaOH 1M ( D = 1,2 g/ml) với 400 ml dung dịch HCl 0,5M ( D = 1,12 g/ ml) thu được dung dịch A có khối lượng riêng là 1,1g/ml Thực hiện giải. Hướng dẫn giải . Bước 1: Đổi số liệu Theo đ ề : nNaOH =CM.V =1 .0,2=0,2mol. về dữ liệu cơ bản. nHCl = CM.V = 0,5 . 0,4 = 0,2 mol 16 Bước 2 : Viết PTHH PTHH: NaOH + HCl NaCl + H2O Bước3:Xác định dd Theo tỉ lệ số mol của các chất tham gia phản ứng theo đề sau phản ứng và theo PTHH thì các chất tham gia phản ứng là vừa đủ Thiết lập tỉ lệ số mol nên dung dịch thu được sau phản ứng là NaCl. của chất cần tìm với Theo PTHH ta có:nNaCl =nNaOH = 0,2 mol. chất đã biết. Khối lượng dung dịch NaOH là: mdd =V.D =200 . 1,2 = 240(g). Bước 4 : Tìm kết Khối lượng dung dịch HCl là :mdd = V.D = 400 .1,12 = 448(g). quả. mddsaupư = mddNaOH + mddHCl = 240 + 448 = 688(g). Thể tích dd thu được sau phản ứng là: V= 688 =598ml 1,15 n 0,2 = 0,334 M  CM(NaCl) = = v 0,598 Dạng bài tập ở ví dụ 3 tôi hướng dẫn học sinh vào cuối tiết 17“Mối quan hệ giữa các loại hợp chất vô cơ ”. Nhận xét 5: Các ví dụ 1,2,3 của trường hợp này là dạng bài trộn 2 dung dịch vào với nhau , cần phải xác định đúng chất tan trong dung dịch thu được và biết tính thể tích dung dịch thu được sau phản ứng. Phần 3 : KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC VÀ BÀI HỌC KINH NGHIỆM I- KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC: Khi sử dụng phương pháp này, trong quá trình giảng dạy ở lớp 9C, 9D, sau khi học sinh học xong chương I, tôi đã tiến hành kiểm tra chất lượng học sinh vào tiết luyện tập trong thời gian 15 phút với đề bài sau: Đề bài: Câu 1: Hoà tan 6,5 g Zn vào 100 g dung dịch HCl 14,6% . Thu được dung dịch A và khí B. Tính nồng độ phần trăm của các chất thu được sau phản ứng. Câu 2: Hoà tan 6,5 g Zn vào 200ml dung dịch HCl 1M. Thu được dung dịch A và khí B. Tính nồng độ mol của dung dịch thu được sau phản ứng ( coi thể tích dung dịch thay đổi không đáng kể). Sau khi chấm bài tôi thống kê các lỗi học sinh còn mắc phải như sau: Tống số Số HS chưa biết vận Số HS xác định sai Số HS xác định sai HS được dụng công thức: chất tan thu được khối lượng dung dịch khảo sát C% = mct .100% trong dung dịch sau thu được sau phản mdd phản ứng. ứng. 17 60 SL 0 % 0 SL 10 % 16,7 SL 5 % 8,3 Tôi thấy số lượng học sinh làm được bài tập tăng lên số học sinh mắc lỗi đã giảm đi nhiều, đa số các em đã biết xác định đúng chất tan thu được trong dung dịch sau phản ứng, xác định đúng khối lượng của dung dich thu được sau phản ứng và các em cũng đã biết xác định đúng thể tích của dung dịch thu được sau phản ứng trong các trường hợp khác nhau. Điểm bài kiểm tra của học sinh được thống kê theo bảng sau: Lớp Tổng Kết quả số Điểm kém 0 đến 3,4 9C,9D 60 SL 0 % 0 Điểm yếu 3,5 đến 4,9 Điểm TB 5 đến 6,4 Điểm Khá 6,5 đến 7,9 Điểm giỏi 8 đến 10 SL % SL % SL % SL % 5 8,3 25 41,7 20 33,3 10 16,7 II - BÀI HỌC KINH NGHIỆM: Trong phạm vi đề tài này, tôi đã áp dụng quy trình giảng dạy như đã làm ở trên thì học sinh trường tôi đã làm tốt được dạng bài tập “ Tính nồng độ dung dịch thu được sau phản ứng” và khắc phục được các lỗi sai mà các em thường mắc phải. Với phương pháp như đã nêu ở trên phù hợp với việc dạy học bám sát đối tượng và phát hiện đối tượng học sinh khá giỏi, từ đó tôi phân loại học sinh để bồi dưỡng cho học sinh khá giỏi và phụ đạo cho học sinh yếu kém nhằm mục đích nâng cao chất lượng giáo dục nói chung và chất lượng môn học nói riêng cho học sinh. Tôi đã thực hiện quy trình giảng dạy như trên trong 3 năm học gần đây và chất lượng môn Hoá học ở trường tôi trong những năm gần đây có nhiều tiến bộ, học sinh yếu kém giảm, học sinh khá giỏi tăng, số học sinh đạt giải trong các kỳ thi học sinh giỏi các cấp tăng về số lượng và chất lượng. Trên đây là một số kinh nghiệm mà tôi đã rút ra được trong quá trình giảng dạy và áp dụng đối với học sinh của tôi, kết quả thu được rất là khả quan. 18 Để nội dung và hình thức sáng kiến thêm phong phú, rất mong được sự đóng góp ý kiến của các cấp lãnh đạo, quý thầy cô giáo, bạn đọc và đồng nghiệp. Nhận xét của Hội đồng khoa học Nhà trường Vĩnh Hùng, ngày 10/12/2010. Người viết Nguyễn Thị Nga. MỤC LỤC. NỘI DUNG Phần I. Trang. ĐẶT VẤN ĐỀ. I. Lời nói đầu II. Thực trạng của vấn đề. 1. Thực trạng. 2. Kết quả khảo sát trước khi thực hiện đề tài. Phần II . CÁC GIẢI PHÁP CẢI TIẾN. I.Các giải pháp thực hiện cải tiến. II. Các biện pháp thực hiện. 1. Rèn kĩ năng giải các bài tập cơ bản. 2. Rèn kĩ năng giải một bài toán tổng quát. 3. Làm cho học sinh hiểu được bản chát của việc giải một bài toán hoá 1 2-3 2 2-3 4 4-17 4 4 5 19 học. 4. Hướng dẫn học sinh phương pháp giải bài tập về nồng độ dung dịch 5-6 của các chất sau phản ứng. 5. Các dạng cụ thể. 6-17 Phần III. KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC VÀ BÀI HỌC KINH NGHIỆM. I. Kết quả đạt được. II. Bài học kinh nghiệm. 18 19. 20