Xemtailieu Tải về Phương pháp giải một số dạng toán về độ tan trong bồi dưỡng học sinh giỏi hóa thcs
MỤC LỤC Nội dung 1. Mở đầu…………………………………………………………….… Trang 2 1.1. Lí do chọn đề tài………………………………………………….. 2 1.2. Mục đích nghiên cứu……………………………………………… 3 1.3. Đối tượng nghiên cứu…………………………………………...… 3 1.4. Phương pháp nghiên cứu……………………………………….… 3 2. Nội dung SKKN…………………………………………………..… 3 2.1 Cơ sở lí luận của SKKN…………………………………………… 3 2.2. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng SKKN……………………… 3 2.3. Các giải pháp thực hiện. ………………………………………….. 5 2.4. Hiệu quả của SKKN………………………………………………. 15 3. Kết luận và kiến nghị……………………………………………..…. 15 3.1. Kết luận…………………………………………………………..... 15 3.2. Kiến nghị………………………………………………………..… 16 - Tài liệu tham khảo…………………………………………………..... 17 1 1. MỞ ĐẦU 1.1. Lí do chọn đề tài Cách mạng công nghiệp lần thứ 4 đã tạo ra sự thay đổi vô cùng lớn, tác động đến nhiều lĩnh vực đối với đời sống, kinh tế xã hội và đây chính là thách thức của ngành giáo dục trong việc đào tạo nguồn nhân lực theo nhu cầu mới của xã hội. Vì vậy, việc trang bị kiến thức cơ bản cho học sinh THCS là vấn đề cấp thiết của bậc học, trong đó có bộ môn Hóa học. Trong suốt cấp học THCS, môn Hóa học là một môn khoa học nghiên cứu về các chất, sự biến đổi chất và ứng dụng của chúng. Bộ môn có nhiệm vụ cung cấp cho học sinh một hệ thống kiến thức Hóa học cơ bản, giúp học sinh hiểu rõ về một môn học bổ ích, lí thú và rất gần gũi với cuộc sống của các em, bước đầu hình thành ở học sinh những kỹ năng và thói quen làm việc khoa học, góp phần hình thành và phát triển các năng lực nhận thức thế giới quan và các phẩm chất, nhân cách mà mục tiêu giáo dục đã đề ra. Như vậy, môn Hoá học có một vị trí rất quan trọng, Hoá học có khả năng khơi nguồn sáng tạo mãnh liệt cho con người và tiếp tục làm nên nhiều thành tựu khoa học phục vụ cho lợi ích của con người. Môn Hoá học là môn học tiếp cận muộn với học sinh THCS. Ở lớp 8, các em mới bắt đầu làm quen với bộ môn này nên sự đón nhận, tiếp thu kiến thức của các em gặp rất nhiều khó khăn, đặc biệt là đối với những học sinh có lực học yếu. Do đó để nâng cao hiệu quả dạy học, giáo viên phải lựa chọn phương pháp giảng dạy thích hợp để học sinh hứng thú, tích cực tư duy, nâng cao nhận thức, từ đó thúc đẩy tính năng động, sáng tạo và giải quyết mọi tình huống đặt ra, giúp học sinh hoàn chỉnh những tri thức cần thiết của thế giới tự nhiên. Bên cạnh đó, giáo viên còn phải chú trọng đến công tác bồi dưỡng học sinh giỏi, coi đó là công tác mũi nhọn và trọng tâm. Nó có tác dụng thiết thực và mạnh mẽ, không những hình thành và phát triển tiềm lực trí tuệ cho học sinh, tạo ra khí thế hăng say vươn lên học tập giành những đỉnh cao tri thức, mà còn góp phần nâng cao trình độ chuyên môn, nghiệp vụ của giáo viên. Ngoài ra, chất lượng học sinh giỏi còn khẳng định thương hiệu của nhà trường và uy tín đối với các cấp quản lý, đặc biệt là đối với nhân dân địa phương. Học giỏi bộ môn Hóa học, học sinh không những chỉ học giỏi về lí thuyết mà đòi hỏi học sinh phải vận đụng được lí thuyết vào giải quyết các bài tập định tính, định lượng, giải thích được các hiện tượng xảy ra trong thực tiễn và trong thực hành thí nghiệm....Như vậy bài tập Hoá học vừa là nội dung, vừa là phương pháp là phương tiện để dạy tốt, học tốt môn Hoá học. Hiện nay việc giải các dạng bài tập Hóa học của học sinh ở trường THCS gặp nhiều khó khăn, đặc biệt là các bài tập liên quan đến độ tan. Để giúp các em tháo gỡ các khó khăn đó, tôi đã tìm hiểu và lựa chọn một số dạng bài tập về độ tan phù hợp với chương trình và trình độ nhận thức của các em, đặc biệt là học sinh miền núi. Với những lí do trên, tôi mạnh dạn đưa ra sáng kiến “Phương pháp giải một số dạng toán về độ tan trong bồi dưỡng 2 học sinh giỏi Hóa THCS” nhằm nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa học. 1.2. Mục đích nghiên cứu Tổng hợp các dạng toán cơ bản về độ tan phù hợp với trình độ nhận thức của học sinh THCS đặc biệt là học sinh miền núi, trang bị cho các em những bí quyết tự tin, sáng tạo khi giải các bài tập liên quan đến độ tan, nhằm bồi dưỡng cho đội dự tuyển học sinh giỏi môn Hóa học của trường đạt kết quả ngày càng cao. 1.3. Đối tượng nghiên cứu Đề tài “Phương pháp giải một số dạng toán về độ tan trong bồi dưỡng học sinh giỏi Hóa THCS” tập trung nghiên cứu đối tượng là đội dự tuyển học sinh giỏi môn Hóa học lớp 8, 9 của trường PTDTNT THCS Quan Hóa - Thanh Hóa. 1.4. Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu xây dựng cơ sở lý thuyết: nghiên cứu sách giáo khoa, sách tham khảo thuộc cấp THCS; nghiên cứu các dạng toán cơ bản về độ tan phù hợp với trình độ của học sinh trong bồi dưỡng học sinh giỏi THCS; nghiên cứu các tài liệu về đổi mới phương pháp dạy học tích cực bộ môn Hoá học. Phương pháp điều tra khảo sát thực tế, thu thập thông tin: nghiên cứu thực trạng dạy học Hóa học và bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa học ở trường PT DTNT THCS Quan Hóa; trao đổi, trò chuyện với đồng nghiệp, học sinh trong quá trình nghiên cứu. Phương pháp thống kê, xử lý số liệu: tổng kết kinh nghiệm và thủ thuật giải bài tập Hoá học về muối ngậm nước. 2. NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 2.1. Cơ sở lí luận Trong các bài toán Hoá học, bài tập về độ tan là dạng bài tập Hoá học khó nhất trong chương trình học THCS, nhưng lại là nguồn kiến thức rất quan trọng trong công tác bồi dưỡng học sinh giỏi cấp THCS, bất kỳ một học sinh giỏi nào của bộ môn Hoá học mà đạt giải cấp huyện, cấp tỉnh thì không những biết mà phải giỏi những bài tập loại này. Nhưng để các em mới học chương trình Hoá học lớp 8, 9 mà đã phải lĩnh hội những kiến thức này và giải bài tập thành thạo thì quả là một vẫn đề khó khăn đối với cả học sinh và giáo viên. Vì vậy để các em dễ hiểu, vận dụng tốt phần này thì bản thân người giáo viên phải hiểu rõ trước đã và tìm ra con đường ngắn nhất để các em tiếp cận, bắt đầu đi từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp. Hiện tại với các em lớp 8 mới biết về giải bài tập Hóa học tính theo công thức hóa học, tính theo phương trinh hóa học cơ bản, tính theo phương trinh hóa học tìm chất dư, bài tập về hỗn hợp, bài tập tìm công thức hóa học....Vậy để tiếp cận được dạng bài tập độ tan thì các em phải được 3 nghiên cứu kĩ chương VI: “Nồng độ dung dịch” (cuối lớp 8) và các khái niệm liên quan đến dạng bài toán về độ tan. 2.2. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm Qua thực tiễn hoạt động dạy học, công tác bồi dưỡng học sinh giỏi hằng của cá nhân và qua tham khảo trao đổi với các đồng nghiệp trong và ngoài nhà trường, tôi nhận thấy một thực trạng đó là hầu hết khi các em học sinh, đặc biệt là đối với học sinh miền núi khi mới cận với dạng bài tập về độ tan thường là mất rất nhiều thời gian mới làm quen được, song khi đã quen thì việc giải bài tập loại này trở nên dễ dàng, khi đã thành thạo thường là các em giải các bài toán rất nhanh và chính xác. Qua quá trình giảng dạy nhiều năm tôi thấy hầu hết các đề thi học sinh giỏi các cấp đều ra dạng bài toán liên quan đến kiến thức về độ tan. Trước khi nghiên cứu đề tài này, tôi đã tiến hành khảo sát chất lượng đội dự tuyển học sinh giỏi môn Hóa học 9 (phần kiến thức về độ tan), tại trường PTDTNT THCS Quan Hóa, năm học 2018-2019 mà tôi đang trực tiếp giảng dạy với đề bài: Bài 1: Hòa tan 7,18 (g) NaCl vào 20 (g) nước ở 200C thì thu được dung dịch bão hòa. Tính độ tan và nồng độ phần trăm của dung dịch NaCl bão hòa. Bài 2: Tính khối lượng AgNO3 tách ra khỏi dung dịch khi làm lạnh 450 (g) dung dịch bão hòa ở 800C xuống 200C. Biết độ tan của AgNO3 ở 800C là 668 (g) và ở 200C là 222 (g). Bài 3: Tính lượng tinh thể CuSO 4.5H2O cần dùng để điều chế 500ml dung dịch CuSO4 8% ( biết dd CuSO4 có D = 1,1g/ml). Bài 4: Xác định công thức hóa học của muối MgSO4.xH2O. Biết rằng trong đó MgSO4 chiếm 48,8% về khối lượng. ( Trích “Tuyển chọn đề thi bồi dưỡng HSG môn Hóa học” – Phạm Thị Nam – NXB ĐHQG Hà Nội) Đáp số Bài 1: SNaCl = 35,9 g; C% = 26,4% Bài 2: 261,308 g Bài 3: 68,75 g Bài 4: MgSO4.7H2O Kết quả khảo sát đội dự tuyển học sinh giỏi Hóa trước khi áp dụng SKKN: Giỏi Khá Trung bình Yếu kém Tổng số Số lượng % Số lượng % Số lượng % Số lượng % 4 0 0 1 25% 3 75% 0 0 Từ thực trạng trên, với mong muốn nâng cao hơn nữa hiệu quả của hoạt động dạy học. Cho nên tôi đã chủ động trao đổi với các đồng nghiệp, nghiên cứu, tổng hợp lại toàn bộ những mảng kiến thức mà tôi đã áp dụng vào công tác bồi dưỡng học sinh giỏi nhiều năm qua, nhằm hệ thống hóa thành một đề tài 4 logic mang tên “Phương pháp giải một số dạng toán về độ tan trong bồi dưỡng học sinh giỏi Hóa THCS”. Hi vọng với những vấn đề tôi nghiên cứu và trình bày dưới đây có thể giúp học sinh học tốt hơn bộ môn Hoá học, gây được hứng thú say mê học tập của học sinh với bộ môn, góp phần nâng cao chất lượng dạy và học của giáo viên và học sinh, nhất là đối với học sinh huyện miền núi Quan Hóa. 2.3. Các giải pháp thực hiện 2.3.1. Kiến thức cơ bản Để giúp học sinh có thể giải bài tập về độ tan thành thạo, trong quá trình học, học sinh phải nắm được một số kiến thức cơ bản sau: a) Các khái niệm - Dung môi là chất có khả năng hòa tan chất khác để tạo ra dung dịch. - Chất tan là chất bị hòa tan trong dung môi. - Dung dịch là hỗn hợp đồng nhất của dung môi và chất tan. - Ở một nhiệt độ xác định: + Dung dịch chưa bão hòa là dung dịch có thể hòa tan thêm chất tan đó. + Dung dịch chưa bào hòa là dung dịch không thể hòa tan thêm chất tan đó. - Độ tan của một chất trong nước là số (g) chất đó hòa tan trong 100g nước để tạo ra dung dịch bão hòa ở một nhiệt độ xác định. - Những yếu tố ảnh hưởng đến độ tan: + Độ tan của chất rắn phụ thuộc vào nhiệt độ (nhiệt độ tăng thì độ tan cũng tăng) + Độ tan của chất khí phụ thuộc vào nhiệt độ và áp suất (độ tan của chất khí tăng khi giảm nhiệt độ và tăng áp suất) - Nồng độ phần trăm của dung dịch (C%) cho biết số gam chất tan có trong 100 gam dung dịch. - Nồng độ mol của dung dịch (C M) cho biết số mol chất tan có trong 1 lít dung dịch. b) Các công thức cần nhớ: m ct - Công thức tính độ tan: S m .100 H O 2 - Công thức tính nồng độ phần trăm: C% m ct m dd .100% (%) mdd = mdm + mct hoặc mdd = V. D - Công thức tính nồng độ mol: CM n (M) V - Mối liên hệ giữa nồng độ phần trăm và nồng độ mol Công thức liên hệ: C% C M .M 10.D.C% hoặc CM 10.D M 5 - Mối quan hệ giữa độ tan và nồng độ phần trăm C% 100 100 C% Công thức liên hệ: S S 100% 100 S hay C% c) Muối ngậm nước (tinh thể ngậm nước, tinh thể hiđrat) * Muối ngậm nước (tinh thể ngậm nước, tinh thể hiđrat) là những tinh thể có chứa nước kết tinh. Ví dụ: CuSO4 .5H2O; Na2CO3.10H2O; MgSO4.7H2O….. - Thành phần tinh thể ngậm nước (tinh thể hiđrat) gồm: + Phần khan là phần không chứa nước kết tinh như: CuSO 4; Na2CO3; MgSO4 + Phần nước kết tinh là phần nước có trong tinh thể hiđrat như: - Khi hòa tan tinh thể ngậm nước vào nước thì nồng độ dung dịch là nồng độ của phần khan trong dung dịch. - Giả sử công thức tổng quát của tinh thể ngậm nước là: A. xH2O Trong đó: A là CTHH của muối khan; x là số phân tử nước kết tinh. Ta luôn có: nA = nA. xH2O nH2O = x. nA.xH2O 2.3.2. Các dạng bài tập cơ bản Dạng 1: Tính độ tan, liên quan giữa độ tan, nồng độ phần trăm Chú ý: Dạng toán này khá đơn giản nên ta áp dụng công thức tính độ tan, công thức tính nồng độ phần trăm, tính nồng độ mol, công thức liên hệ giữa độ tan và nồng độ phần trăm, nồng độ mol Ví dụ 1: Ở 200C, hòa tan 40(g) KNO3 vào 95(g) nước thì được dung dịch bão hòa. Tính độ tan của KNO3 ở 200C ? (Trích “Rèn luyện kĩ năng giải toán Hóa học 8”– Ngô Ngọc An – NXB GD) Giải Độ tan của KNO3 ở 200C là: S mct mH 2O 100 40 100 42,1(g) 95 Ví dụ 2: Độ tan của muối CuSO4 ở 25oC là 40 (g). Tính số (g) CuSO4 có trong 280 (g) dung dịch CuSO4 bão hòa ở nhiệt độ trên? (Trích “Rèn luyện kĩ năng giải toán Hóa học 8”– Ngô Ngọc An – NXB GD) Giải Cách 1 - Xét Ở 25oC 100g H2O hòa tan tối đa 40g CuSO4 để tạo thành 140g dd CuSO4 bão hòa Vậy x = ?g CuSO4 ………... 280g dd CuSO4 bão hòa 6 x 40 280 80( g ) 140 Cách 2 Nồng độ dung dịch muối CuSO4 là: C% 40 .100 28,57% 40 100 Khối lượng CuSO4 có trong 280 (g) dung dịch CuSO4 là: m CuSO4 mct m dd .C% 280.28,57 80(g) 100% 100 Dạng 2: Tính lượng tinh thể ngậm nước cần thêm vào dung dịch cho sẵn Chú ý: Dạng toán này thường lấy muối ngậm nước cho vào dung dịch cho sẵn và có cùng tên chất tan. Ví dụ như: thêm CuSO 4.5H2O và dung dịch CuSO4 và yêu cầu tính nồng độ phần trăm của dung dịch thu được sau khi pha trộn,….. nên ta áp dụng Định luật bảo toàn khối lượng (LBTKL) để tính khối lượng dung dịch tạo thành. mdd tạo thành = mtinh thể + mdd ban đầu m chất tan trong dd tạo thành = mchất tan trong tinh thể + mchất tan trong dd ban đầu Ví dụ 1: Để điều chế 560g dung dịch CuSO 4 16% cần phải lấy bao nhiêu (g) dung dịch CuSO4 8% trộn với bao nhiêu (g) tinh thể CuSO4.5H2O? (Trích “Đề thi học sinh giỏi Hóa 9 cấp tỉnh năm học 2013- 2014”- Đề dự bị – Tài liệu tập huấn GV THCS bồi dưỡng HSG môn Hóa học –Sở GD&ĐT Thanh Hóa) Giải Gọi x, y lần lượt là khối lượng dung dịch CuSO4 8% và CuSO4.5H2O cần dùng. Ta có: x + y = 560 (g) x.8 (g) 100 y.160 (g) Khối lượng CuSO4 có trong y (g) CuSO4.5H2O là: 250 Khối lượng CuSO4 có trong x (g) dd CuSO4 8% là: Khối lượng CuSO4 có 560 (g) trong dung dịch CuSO4 16% là: 560.16 (g) 100 x.8 y.160 560.16 (g) + (g) = (g) 100 250 100 Giải phương trình được: x = 480 (g); y = 80(g) Vậy cần lấy 80g tinh thể CuSO4.5H2O và 480g dd CuSO4 8% để pha chế thành 560g dd CuSO4 16%. Ví dụ 2: Hòa 14,3 (g) Na2CO3.10H2O vào 135,7 (g) dung dịch Na2CO3 10% thu được dung dịch có nồng độ phần trăm là bao nhiêu? 7 (Trích “Tuyển chọn đề thi bồi dưỡng HSG môn Hóa học” – Phạm Thị Nam – NXB ĐHQG Hà Nội) Giải Khối lượng dung dịch Na2CO3 thu được là: m dd Na 2CO3 14,3 135, 7 150(g) 14,3.106 5,3(g) 286 135, 7.10 13,57(g) Khối lượng Na2CO3 có trong dung dịch Na2CO3 10% là: 100 Khối lượng Na2CO3 có trong Na2CO3.10H2O là: Khối lượng Na2CO3 có trong dung dịch thu được là: 5,3 +13,57 =18,87(g) Vậy nồng độ phần trăm của dung dịch Na2CO3 thu được là: 18,87 C %dd Na 2CO3 .100 12,58% 150 Ví dụ 3: Hòa 12,3(g) MgSO4.7H2O vào 187,7(g) dung dịch MgSO4 0,64% thì thu được 200 ml dung dịch. Tính nồng độ mol của dung dịch thu được? (Trích “Tuyển chọn đề thi bồi dưỡng HSG môn Hóa học” – Phạm Thị Nam – NXB ĐHQG Hà Nội) Giải Số mol MgSO4 có trong MgSO4.7H2O là: 12,3 n MgSO4 n MgSO4 .7H 2O 0, 05(mol) 246 Số mol MgSO4 có trong 187,7g dung dịch MgSO4 0,64% là: 187, 7.0, 64 n MgSO4 0, 01(mol) 100.120 Số mol MgSO4 có trong dung dịch MgSO4 thu được là: 0,05 +0,01 =0,06 (mol) Vậy nồng độ mol của dung dịch MgSO4 thu được là: C MddMgSO 4 0, 06 0,3(M) 0, 2 Dạng 3: Bài toán xác định lượng kết tinh Chú ý: Khi làm lạnh một dung dịch bão hòa với chất tan rắn thì độ tan thường giảm xuống vì vậy có một phần chất rắn không tan bị tách ra gọi là phần kết tinh. + Nếu chất kết tinh không ngậm nước thì lượng nước trong hai dung dịch bão hòa bằng nhau. + Nếu chất rắn kết tinh có ngậm nước thì lượng nước trong dung dịch sau ít hơn trong dung dịch ban đầu: mH 2O ( dd sau) m H ( dd bñ) 2O - mH (kt) 2O Trường hợp 1: Bài toán tính lượng tinh thể tách ra hay thêm vào không ngậm nước khi thay đổi nhiệt độ một dung dịch bão hoà cho sẵn 8 Cách giải Bước 1: Xác định khối lượng chất tan (mct), khối lượng nước ( m H2O ) có trong dung dịch bão ở t0 cao (ở t0 thấp nếu bài toán đưa từ dung dịch có t0 thấp lên t0 cao) Bước 2: Xác định khối lượng chất tan (mct) có trong dd bảo hòa của t0 thấp S m khối lượng nước không đổi) 100 H2O (dạng toán này mct Bước 3: Xác định lượng kết tinh m(kt) = mct (ở nhiệt độ cao) - mct (ở nhiệt độ thấp) hoặc: m(kt thêm) = mct (ở nhiệt độ cao) - mct (ở nhiệt độ thấp) Ví dụ 1: Xác định lượng muối KCl kết tinh khi làm lạnh 604 (g) dung dịch muối KCl bão hòa ở 800C xuống còn 100C. Biết độ tan của KCl ở 800C là 51 (g) và ở 100C là 34 (g). (Trích “Đề thi học sinh giỏi Hóa 9 cấp huyện năm học 2012- 2013”Phòng GD&ĐT Quan Hóa) Giải 0 *Ở 80 C: SKCl = 51(g) Cứ 51(g) KCl hòa tan trong 100(g) H2O tạo thành 151(g) dung dịch KCl bão hòa Vậy x(g) KCl ..................... y(g) H2O ................ 604 (g) dung dịch KCl bão hòa x= 604.51 204 (g) 151 KCl và y = 604 - 204 = 400(g) H2O *Ở 200C : SKCl = 34 (g) Cứ 100(g) H2O hòa tan được 34(g) KCl Vậy 400(g) H2O hòa tan được a(g) KCl => a = 400.34 136 (g) 100 Vậy lượng muối KCl kết tinh trong dung dịch là: mKCl = 204 - 136 = 68 (g) Ví dụ 2: Ở 120C có 1335g dung dịch CuSO4 bão hoà. Đun nóng dung dịch lên đến 900C. Hỏi phải thêm vào dung dịch bao nhiêu (g) CuSO4 để được dung dịch bão hoà ở nhiệt độ này. Biết ở 12 0C, độ tan của CuSO4 là 33,5(g) và ở 900C là 80(g) (Trích “Tuyển chọn đề thi bồi dưỡng HSG môn Hóa học” – Phạm Thị Nam – NXB ĐHQG Hà Nội) Giải *Ở 120C: SCuSO = 33,5 (g) 4 Cứ 33,5(g) CuSO4 hòa tan trong 100(g) H2O tạo thành 133,5(g) dd bão hòa Vậy x(g) …………......................... y(g) H2O ………..........1335(g) dd bão hòa 1335.33,5 x = 133,5 335(g) CuSO4 và y = 1335 - 335 = 1000g H2O 9 *Ở 900C: SCuSO = 80 (g) 4 Nghĩa là 100(g) H2O hòa tan được 80(g) CuSO4 Vậy 1000(g) H2O …………. a(g) CuSO4 a = 1000.80 800(g) 100 Vậy lượng muối CuSO4 cần thêm vào dung dịch là: m CuSO4 800 335 465(g) Trường hợp 2: Bài toán tính khối lượng khối lượng tinh thể tách ra hay thêm vào có ngậm H2O, khi thay đổi nhiệt độ một dung dịch bão hoà cho sẵn Cách giải Bước 1: Xác định khối lượng chất tan ( m ct ) và khối lượng ( m H2O ) có trong dung dịch bão hòa ở nhiệt độ cao. Bước 2: Gọi số mol của tinh thể ngậm nước là x (mol) => m ct (kt ) và m H O(kt ) Bước 3: Lập phương trình biểu diễn độ tan của dung dịch 2 S2 m ct( t 0cao) m ct(kt) m H O(t 0 cao) m H 2O(kt ) 100 2 Bước 4: Giải phương trình và kết luận. Ví dụ 1: Độ tan của CuSO4 ở 850C và 120C lần lượt là 87,7g và 35,5g . Khi làm lạnh 1877 (g) dung dịch bão hòa CuSO 4 từ 800C xuống 120C thì có bao nhiêu (g) tinh thể CuSO4.5H2O tách ra khỏi dung dịch? (Trích “Đề thi học sinh giỏi Hóa 9 cấp huyện năm học 2014-2015”Phòng GD&ĐT Quan Hóa) Giải *Ở 850C, SCuSO = 87,7(g) Nghĩa là: 100(g) H2O hòa tan 87,7 (g) CuSO4 tạo thành 187,7 (g) dung dịch bão hòa 1000(g) H2O ...... 877 (g) CuSO4 .............. 1877 (g) dung dịch bão hòa Gọi x là số mol CuSO4.5H2O tách ra Khối lượng CuSO4 tách ra: 160x (g) Khối lượng H2O tách ra: 90x (g) *Ở 120C, SCuSO = 35,5(g) 4 4 Ta có phương trình : 606,32 100 887 160x 35,5 4, 24% . 106 18x 50 1000 90x 100 giải ra x = 4,08 (mol) Vậy khối lượng CuSO4.5H2O kết tinh : 250 4,08 =1020 (g) Ví dụ 2: Hãy xác định tinh thể MgSO 4.6H2O tách khỏi dung dịch khi hạ nhiệt độ 1642 (g) dung dịch bão hòa MgSO4 ở 800C xuống 200C. Biết độ tan của MgSO4 ở 80 oC là 64,2 (g) và ở 20 oC là 44,5 (g). (Trích “Đề thi học sinh giỏi Hóa 9 cấp huyện năm học 2015- 2016”Phòng GD&ĐT Phù Ninh – Phú Thọ-nguồn internet) 10 Giải *Ở 800C, SMgSO = 64,2 (g) Nghĩa là:100(g) H2O hòa tan 64,2 (g) MgSO4 tạo thành 164,2 (g) dung dịch bão hòa 1000(g) H2O.......... 642 (g) MgSO4 ............... 1642 (g) dung dịch bão hòa Gọi x là số mol MgSO4.6H2O tách ra Khối lượng MgSO4 tách ra : 120x (g) Khối lượng H2O tách ra: 108x (g) *Ở 200C, SMgSO = 44,5 (g) 4 4 Ta có phương trình : 642 120 x 44,5 1000 108 x 100 giải ra x = 2,7386 (mol) Vậy khối lượng MgSO4 .6H2O kết tinh là: 228 2,7386 = 624,4 (g) Dạng 4: Xác định công thức tinh thể ngậm nước Cách giải - Đặt công thức tổng quát của muối ngậm nước là A.nH2O - Viết PTHH và tính theo PTHH (nếu có) - Xác định CTPT muối khan và hệ số ngậm nước bằng 2 cách: + Xác định số mol và khối lượng mol của muối ngậm nước nA.nH2O = nA(khan) => M A.nH O 2 m n + Áp dụng Định luật thành phần không đổi, xác định: mA( kt) , m H O(kt ) 2 m mA ( kt ) MA 1 18n mH 2O ( kt ) m2 => biện luận Ví dụ 1: Hòa tan 5,72 (g) Na2CO3.xH2O trong 44,28 (g) nước ta được dung dịch có nồng độ 4,24%. Xác định công thức của muối ngậm nước trên? (Trích “Tuyển chọn đề thi bồi dưỡng HSG môn Hóa học” – Phạm Thị Nam – NXB ĐHQG Hà Nội) Giải 5, 72 (mol) 106 18x Theo bài ra, ta có n Na CO n Na CO .xH O 2 3 2 3 2 Khối lượng Na2CO3 có trong dung dịch Na2CO3.xH2O là: => m Na CO 106. 2 3 5, 72 606,32 (g) 106 18x 106 18x Khối lượng dung dịch Na2CO3 là: 44,28 + 5,72 = 50 (g). Theo đề bài ta có 606,32 100 4, 24 . => x = 10 106 18x 50 Vậy công thức của muối kết tinh là: Na2CO3.10H2O Ví dụ 2: Khi làm nguội 513,2 (g) dung dịch bão hòa muối sunfat kim loại kiềm ngậm nước có công thức X2SO4.nH2O với 7< n < 12 từ nhiệt độ 850C 11 xuống nhiệt độ 100C thì thấy có 197,7 (g) tinh thể ngậm nước tách ra. Biết độ tan của X2SO4 ở 850C là 28,3 (g) và ở 100C là 9 (g). Tìm công thức phân tử muối ngậm nước. (Trích “400 bài tập Hóa học 9” – Ngô Ngọc An – NXB Tổng hợp TPHCM) Giải 0 Ở 85 C, S = 28,3(g) Nghĩa là:100(g) H2O hòa tan 28,3 (g) chất tan tạo thành 128,3 (g) dung dịch bão hòa 113,2(g) .............................513,2 (g) dung dịch bão hòa Khi làm nguội dung dịch thì khối lượng tinh thể tách ra 197,7(g) tinh thể Phần dung dịch còn lại có khối lượng: 513,2 – 197,7 = 315,5 (g) Ở 100CC, S = 9(g) Nghĩa là: 100g H2O hòa tan 9 (g) chất tan tạo thành 109 (g) dung dịch bão hòa 26,05 (g)...........................315,5 (g) dung dịch bão hòa Khối lượng muối kết tinh trong tinh thể: 113,2 – 26,05 = 87,15 (g) Khối lượng nước kết tinh trong tinh thể: 197,7 – 87,5 = 110,55(g) Theo Định luật thành phần không đổi có M X 2SO4 18n m X 2SO4 (kt) m H2O(kt) 2X 96 87,15 18n 110,55 X 71n 48 mà 7 < n < 12 nên: n 8 9 10 11 M 8,8 15,9 23 30,1 Vậy với n = 10, X = 23 (thỏa mãn) => X: Na Công thức muối ngậm nước là: Na2SO4.10H2O Dạng 5: Tính khối lượng chất tan trong tinh thể ngậm nước, tính khối lượng tinh thể ngậm nước, tính nồng độ phần trăm, nồng độ mol… Ví dụ 1: Hòa tan 0,25 mol Na2CO3.10H2O vào 62,8(g) nước thu được dung dịch Na2CO3. Em hãy: a) Tính nồng độ phần trăm của dung dịch thu được. b) Tính nồng độ mol của dung dịch thu được. c) Tính khối lượng riêng của dung dịch thu được. (Trích “Rèn luyện kĩ năng giải toán Hóa học 8”– Ngô Ngọc An – NXB GD) Giải a) Ta có: n Na CO n Na CO .10H O 0, 25(mol) Khối lượng Na2CO3 có trong Na2CO3.10H2O 2 3 2 3 2 m Na 2CO3 0, 25.106 26,5(g) 12 Khối lượng Na2CO3.10H2O là: 0,25 . 286 = 71,5(g) Khối lượng dung dịch Na2CO3 thu được là: 71,5 + 62,8 = 134,3 (g) Vậy nồng độ phần trăm của dung dịch Na2CO3 thu được là: 26,5 C%ddNa 2CO3 .100 19, 73% 134,3 b) Số mol H2O có trong Na2CO3.10H2O là: n H2O 10.n Na 2CO3 .10 H2 O 10.0, 25 2,5(mol) => Khối lượng H2O có trong Na2CO3.10H2O m H2O 2,5.18 45(g) Khối lượng H2O có trong dung dịch Na2CO3 thu được là: m H2O 62,8 45 107,8(g) m 107,8 Vì D H O 1 (g/ml) => VH O D 1 107,8(ml) 0,108(l) 2 2 Vậy nồng độ mol của dung dịch thu được là: CM n 0, 25 2,3(M) V 0,108 CM .M 2,3.106 10.D.C% 1, 23 (g/ml) => D 10.C% 10.19, 73 M c) Từ công thức C M Ví dụ 2: Tính lượng tinh thể CuSO4.5H2O cần dùng để điều chế 500ml dung dịch CuSO4 8% (biết dung dịch CuSO4 có D = 1,1g/ml)? (Trích “Đề thi học sinh giỏi Hóa 8 cấp huyện năm học 2015- 2016”Phòng GD&ĐT Quan Hóa) Giải Khối lượng dung dịch CuSO4 8% là: m ddCuSO4 = D.V = 1,1. 500 = 550 (g) Khối lượng dung dịch CuSO4 có trong dung dịch là: 550.8 44 44(g) n CuSO4 0, 275(mol) 100 160 n CuSO4 .5H2O n CuSO4 0, 275(mol) m CuSO4 => Khối lượng CuSO4.5H2O cần lấy là: 0,275. 250 = 68,75 (g) Ví dụ 3: Tính khối lượng của FeCl3 và của H2O kết tinh có trong 10,82(g) muối FeCl3.6H2O (Trích “Hóa học cơ bản và nâng cao”– Ngô Ngọc An – NXB GD) Giải Ta có: n FeCl3 n FeCl .6 H O 3 2 10,82 0, 04(mol) 270,5 Khối lượng của FeCl3 = 0,04.162,5 =6,5(g) Khối lượng của H2O kết tinh = 10,82 – 6,5 = 4,32(g) 13 *Một số bài tập vận dụng Bài 1: Ở 20 độ C cứ 200(g) nước hòa tan được 72(g) NaCl tạo thành dd bão hòa. Tính độ tan của NaCl ở nhiệt độ này? Bài 2: Tính khối lượng AgNO3 và khối lượng H2O có trong 2700(g) dd AgNO3 bão hòa ở 200C. Biết độ tan của AgNO3 ở nhiệt độ này là 170(g) Bài 3: Ở 400C, độ tan của K2SO4 là 15(g). Hãy tính nồng độ phần trăm của dung dịch K2SO4 bão hoà ở nhiệt độ này? Bài 4: Độ tan của muối ăn ở 20 oC là 35,9(g). Tính khối lượng muối ăn trong 300(g) dung dịch muối ăn bão hòa ở 20oC ? Bài 5: Hòa tan 14.36 (g) NaCl vào 40 (g) H2O ở 20oC thì thu được dung dịch bão hòa. Độ tan của NaCl ở nhiệt độ đó là bao nhiêu? Bài 6: ở 850C có 1877(g) dung dịch bão hoà CuSO4. Làm lạnh dung dịch xuống còn 250C. Hỏi có bao nhiêu (g) CuSO4.5H2O tách khỏi dung dịch. Biết độ tan của CuSO4 ở 850C là 87,7g và ở 250C là 40g. Bài 7: Tính khối lượng AgNO3 kết tinh khỏi dung dịch khi làm lạnh 450(g) dung dịch AgNO3 bão hoà ở 80o C xuống 20o C. Biết độ tan của AgNO3 ở 80o C và ở 20o C lần lượt là 668(g) và 222(g). Bài 8: Cho 0,2 mol CuO tan trong H2SO4 20% đun nóng, sau đó làm nguội dung dịch đến 100C. Tính khối lượng tinh thể CuSO 4.5H2O đã tách khỏi dung dịch, biết rằng độ tan của CuSO4 ở 100C là 17,4(g). Bài 9: Ở 25o C người ta đã hoà tan 450(g) KNO3 vào 500(g) nước cất thu được dung dịch A. Biết rằng độ tan của KNO 3 ở 20o C là 32(g). Hãy xác định lượng KNO3 tách ra khỏi dung dịch A khi làm lạnh về 20o C Bài 10: Độ tan của NaNO3 ở 100o C là 180(g) và ở 20o C là 88(g). Có bao nhiêu gam NaNO3 kết tinh lại khi hạ nhiệt độ của 84(g) dung dịch NaNO3 bão hoà từ 100o C xuống 20o C. Bài 11: Khi đưa 528(g) dung dịch KNO3 bão hoà ở 21o C lên 80o C thì phải thêm vào dung dịch bao nhiêu gam. Biết độ tan của KNO 3 ở 21o C và 80o C lần lượt là 32(g) và 170(g). Bài 12: Lấy 1000(g) dung dịch Al2(SO4)3 bão hoà làm bay hơi 100(g) H2O. Phần dung dịch còn lại đưa về 10o C thấy có a(g) Al2(SO4)3.18H2O kết tinh. Tính a(g) ? Biết độ tan của Al2(SO4)3 ở 10o C là 33,5(g). Bài 13: Giả thiết độ tan của CuSO 4 ở 10o C và 80o C lần lượt là 17,4(g) và 55(g). Làm lạnh 1,5kg dung dịch CuSO4 bão hoà ở 80o C xuống 10o C. Tính số gam CuSO4.5H2O tách ra khỏi dung dịch sau khi làm lạnh. Bài 14: Xác định độ tan của Na2CO3 trong nước ở 18o C. Biết rằng ở nhiệt độ này, khi hoà tan hết 143(g) muối ngậm nước Na2CO3.10H2O trong 160(g) H2O thì thu được dung dịch bão hoà. Bài 15: Độ tan của CuSO4 ở nhiệt độ t1 là 20(g), ở nhiệt độ t2 là 34,2(g). Người ta lấy 134,2(g) dung dịch CuSO4 bão hoà ở nhiệt độ t2 hạ xuống nhiệt độ 14 t1. Tính số gam tinh thể CuSO 4.5H2O tách ra khỏi dung dịch khi hạ nhiệt độ từ t 2 xuống t1? Bài 16: Xác định lượng tinh thể ngậm nước Na2SO4.10H2O tách ra khỏi dung dịch khi làm nguội 1026,4(g) dung dịch Na2SO4 bão hoà ở 80o C xuống 10o C. Biết độ tan của Na2SO4 khan ở 80o C là 28,3(g) và ở 10o C là 9(g). Bài 17: ở 25o C có 175(g) dung dịch CuSO4 bão hoà. Đun nóng dung dịch lên 90o C, hỏi phải thêm vào dung dịch bao nhiêu gam CuSO 4.5H2O để được dung dịch bão hoà ở nhiệt độ này. Biết độ tan của CuSO 4 khan ở 25o C là 40(g) và ở 90o C là 80(g). Bài 18: Hòa tan hoàn toàn 17,16 (g) tinh thể Na 2CO3.xH2O vào 132,84 (g) H2O. Ta thu được dung dịch Na2CO3 4,24%. Xác định CTPT của tinh thể trên. Bài 19: Xác định công thức hóa học của MgCl 2 ngậm H2O. Biết rằng trong đó H2O chiếm 53,2% về khối lượng. Bài 20: Hòa tan 28,6 (g) Na2CO3. 10H2O vào 181,4 (g) nước. Tính nồng độ phần trăm, nồng độ mol và khối lượng riêng của dung dịch thu được? 2.4. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm Sau khi học xong một số dạng bài tập về muối ngậm nước (theo thứ tự từ dễ đến khó mà SKKN đã trình bày ở trên) thì tôi thấy số học sinh giải được bài khó đã tăng lên rõ rệt và các em đã ghi nhớ rất tốt phần kiến thức này, nó đã trở thành kỹ năng, kỹ xảo khi giải bài tập về muối ngậm nước. Kết quả khảo sát đội dự tuyển học sinh giỏi Hóa sau khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm: Tổng số 4 Giỏi Khá Trung bình Số lượng % Số lượng % Số lượng 2 50% 2 50% 0 % Yếu kém Số lượng % 0 Kết quả cụ thể mà tôi đạt được trong những năm học vừa qua: + Năm học 2017-2018: đạt 3 giải Hóa cấp huyện (1 giải Nhì, 1 giải Ba, 1 giải Khuyến khích). + Năm học 2018-20189: đạt 2 giải Hóa cấp huyện (1 giải Nhì, 1 giải Khuyến khích). Với kết quả trên tôi nhận thấy kết quả học tập môn Hoá học của học sinh đã được nâng cao rõ rệt. 3. KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 3.1. Kết luận Để nâng cao chất lượng dạy và học đối với môn Hóa học, đòi hỏi giáo viên giảng dạy phải có kiến thức tổng hợp, trình độ chuyên môn vững vàng, sự hiểu biết sâu sắc, bao quát hết toàn bộ nội dung chương trình Hóa học THCS và trình 15 độ nhận thức của học sinh đối với từng lớp học trong nhà trường… Trên cơ sở đó ra đề cho phù hợp với trình độ nhận thức của học sinh nhằm khuyến khích học sinh học tập một cách say mê, hứng thú, đạt hiệu quả và biết vận dụng những hiểu biết của mình vào cuộc sống. Trải qua thời gian giảng dạy ở PTDTNT THCS Quan Hóa, bản thân tôi đã tích cực nghiên cứu, thực nghiệm và đúc kết kinh nghiệm để có được sáng kiến kinh nghiệm này. Qua quá trình nghiên cứu đề tài, tôi thấy phương pháp luyện tập thông qua sử dụng bài tập hóa học nói chung và bài tập về độ tan nói riêng, là một trong những phương pháp quan trọng để nâng cao chất lượng dạy học bộ môn và góp phần tạo hứng thú cho học sinh học tập, đặc biệt là học sinh giỏi. Tuy nhiên để rèn luyện tính suy luận, củng cố kiến thức một số bài tập về độ tan thì các em cần có nhiều cố gắng hơn nữa, bản thân tôi thấy có nhiều đề thi học sinh giỏi có dạng bài tập này và nhiều năm khi dạy ôn đội tuyển học sinh giỏi, tôi đã sử dụng bài tập này theo hệ thống từ dễ đến khó để dạy bồi dưỡng cho học sinh. Với mong muốn nâng cao hơn nữa chất bồi dưỡng học sinh giỏi, tôi mạnh dạn áp dụng sáng kiến kinh nghiệm trên vào giảng dạy. Mặc dù bản thân đã cố gắng nỗ lực trong quá trình nghiên cứu, song do thời gian có hạn, kinh nghiệm giảng dạy chưa nhiều, năng lực bản thân còn hạn chế nên không tránh khỏi những thiếu sót. Bài viết trên đây mới chỉ là một kinh nghiệm nhỏ của tôi được rút ra qua quá trình giảng dạy. Rất mong được sự giúp đỡ, góp ý chân thành của các đồng nghiệp và bạn bè để bài viết được tốt hơn. 3.2. Kiến nghị Môn Hoá học là bộ môn khoa học tự nhiên mới ở trường trung học cơ sở mà học sinh mới bắt đầu làm quen nên sự đón nhận, tiếp thu kiến thức của các em gặp rất nhiều khó khăn, trong đó bài tập về độ tan là một nội dung khó đối với học sinh, kể cả là với những học sinh đội dự tuyển học sinh giỏi. Do đó, để nâng cao hiệu quả dạy và học, đặc biệt là nâng cao chất lượng mũi nhọn, giáo viên phải lựa chọn phương pháp giảng dạy sao cho thích hợp. Để công tác bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hoá học có hiệu quả, tôi mạnh dạn đề nghị một số vấn đề sau: - Đối với giáo viên: + Phải nhiệt tình, kiên trì, tự trau dồi kiến thức bồi dưỡng chuyên môn, nghiệp vụ. + Trong công tác bồi dưỡng học sinh giỏi, giáo viên phải nắm vững phương châm: Dạy chắc cơ bản rồi mới nâng cao. Thông qua những bài luyện cụ thể để dạy phương pháp tư duy, dạy các dạng bài có tính quy luật trước còn các dạng bài đơn lẻ, đặc biệt dạy sau. + Giáo viên phải thường xuyên tham khảo nhiều tài liệu để cập nhật, bổ sung, phát triển các chuyên đề về hoá học cho phù hợp với học sinh THCS, nâng cao dần từ dễ đến khó. + Giáo viên phải thường xuyên kiểm tra sự chuẩn bị bài của học sinh, tăng cường cho học sinh làm các dạng đề để tăng kinh nghiệm làm bài, đồng thời 16 giáo viên phát hiện được những vấn đề học sinh còn thiếu sót để sửa chữa, bổ sung kịp thời. + Giáo viên thường xuyên trao đổi với phụ huynh học sinh để lưu ý phụ huynh phối hợp kiểm tra, đôn đốc việc học tập của học sinh ở nhà, chú ý chăm sóc sức khỏe và yêu cầu bố trí thời gian hợp lí để không ảnh hưởng đến việc học các môn khác, tạo điều kiện thuận lợi về tài liệu theo yêu cầu của môn học. - Đối với các tổ chức trong nhà trường: + Cần trang bị đầy đủ về cơ sở vật chất, thiết bị đồ dùng dạy học phục vụ cho công tác giảng dạy của giáo viên được tốt hơn. + Trang bị cho giáo viên thêm những tài liệu tham khảo cần thiết để bổ sung, hỗ trợ cho giáo viên trong quá trình giảng dạy. + Chuyên môn nhà trường phân công cho giáo viên dạy bồi dưỡng học sinh giỏi với thời lượng 3buổi/ tuần. Tạo điều kiện thuận lợi cho học sinh tập trung vào môn học đội tuyển trong giai đoạn nước rút. Kịp thời động viên khen thưởng cho học sinh và giáo viên đội tuyển. + Thường xuyên tổ chức các buổi hội thảo chuyên đề, tập huấn chuyên môn để giáo viên học hỏi, trao đổi kinh nghiệm với nhau. + Với những sáng kiến kinh nghiệm hay nên phổ biến để cho các giáo viên được học tập và vận dụng. XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Quan Hóa, ngày 20 tháng 4 năm 2019 Tôi xin cam đoan đây là sáng kiến kinh nghiệm của mình viết, không sao chép của ai. NGƯỜI THỰC HIỆN Bùi Như Quỳnh 17 TÀI LIỆU THAM KHẢO TT Tên sách Tên NXB Tên tác giả 1 Sách giáo khoa hóa học lớp 8, 9 NXB GD Lê Xuân Trọng 2 Sách bài tập hóa học lớp 8, 9 NXB GD Lê Xuân Trọng 3 Tài liệu tập huấn GV THCS BD HSG môn Hóa học Sở GD & ĐT Thanh Hóa Sở GD & ĐT Thanh Hóa (Tài liệu lưu hành nội bộ) 4 Tài liệu BD HSG THCS môn Hóa học Phòng GD & ĐT Quan Hóa Phòng GD & ĐT Quan Hóa (Tài liệu lưu hành nội bộ) 5 400 Bài tập Hóa học 9 NXB tổng hợp TP HCM Ngô Ngọc An 6 Hóa học cơ bản và nâng cao 9 NXB GD Ngô Ngọc An 7 Rèn luyện kỹ năng giải toán Hóa học 8,9 NXB GD Ngô Ngọc An 8 Tuyển chọn đề thi bồi dưỡng HSG môn Hóa học NXB Đại học Quốc gia HN Phạm Thị Nam 9 Tài liệu tham khảo trên Internet 18 19 Tải về bản full