Download Luận văn Thiết kế hệ thống bài toán hóa học nhiều cách giải nhằm phát triển tư duy và nâng cao hiệu quả dạy học ở trường trung học phổ thông

Download miễn phí Luận văn Thiết kế hệ thống bài toán hóa học nhiều cách giải nhằm phát triển tư duy và nâng cao hiệu quả dạy học ở trường trung học phổ thông





Trong chương 2, chúng tôi đã thực hiện những công việc sau :
1. Xây dựng 7 yêu cầu của một bài toán hóa học nhiều cách giải
- Nội dung của bài toán đáp ứng đúng mục đích, yêu cầu của môn học .
- Bài toán đảm bảo tính chính xác khoa học.
- Bài toán phù hợp với trình độ của học sinh.
- Bài toán đầy đủ dữ kiện.
- Số liệu của bài toán phù hợp thực tế.
- Ngôn ngữ của bài toán ngắn gọn, mạch lạc, dễ hiểu, chuẩn mực.
- Bài toán có thể giải bằng các cách khác nhau.
2. Đề xuất các phương pháp để thiết kế bài toán hóa học nhiều cách giải
- Thiết kế bài toán hóa học dựa vào bài toán đã có
+ Thiết kế bài toán tương tự với bài toán đã giải.
+ Thiết kế bài toán ngược với bài toán đã giải.
+ Thiết kế bài toán bằng cách chuyển câu hỏi trắc nghiệm sang tự luận.
- Thiết kế bài toán hóa học nhiều cách giải hoàn toàn mới
+ Thiết kế bài toán chứa nội dung đã định trước.
+ Thiết kế bài toán bằng cách kết hợp nhiều bài toán nhỏ lại với nhau.
+ Thiết kế bài toán từ phương pháp tìm đáp số của một bài toán cũ.
+ Thiết kế bài toán từ tóm tắt của một bài toán cũ.
3. Thiết kế hệ thống bài toán hóa học nhiều cách giải ở trung học phổ thông gồm :
- 29 bài toán hóa học đại cương.
- 39 bài tóa hóa học vô cơ.
- 35 bài toán hóa học hữu cơ.
Với mỗi bài toán chúng tôi hướng dẫn giải chi tiết các cách khác nhau, đồng thời cuối mỗi bài
toán chúng tôi đều có nhận xét, đánh giá các cách giải.
4. Đề xuất 6 biện pháp sử dụng bài toán hóa học nhiều cách giải
- Giáo viên hướng dẫn học sinh giải bài toán hóa học theo nhiều cách.
- Học sinh chọn lựa, đề xuất nhiều cách giải cho một bài toán.
- Học sinh làm việc theo nhóm để đưa ra các cách giải khác nhau.
- Học sinh làm báo cáo chuyên đề theo nhóm.
- Học sinh tự chọn lựa cách giải nhanh bài toán trong thời gian cho phép.
- Học sinh sưu tầm các bài toán hóa học nhiều cách giải.



Để tải bản DOC Đầy Đủ xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.

Tóm tắt nội dung:

tố kim loại kiềm đó là Na, K (vì 23 <33,5< 39)
Cách 2:
Phương trình phản ứng:
22 MCl 2M + Cl
dpnc→
2 2Cl MCl
2,24n = = 0,1 mol => n = 0,2 mol
22,4
MCl
m 13,6 M = 68 g
n 0,2
M+ 35,5 = 68
M= 68-35,5
M= 32,5
= =



Vậy hai nguyên tố kim loại kiềm đó là Na, K (vì 23 <33,5< 39)
Nhận xét: Trong 2 cách giải trên, cách giải nào cũng đe m tới kết quả nhanh. Tuy nhiên ở
cách 1 chúng ta không cần viết phương trình mà chỉ cần sử dụng phương pháp bảo toàn electron.
Bài 2: Điện phân nóng chảy NaCl (điện cực trơ)
a. Xác định chất thoát ra trên điện cực
b. Nếu ở anot thoát ra 3,36 lít khí (đktc) thì trên catot có bao nhiêu gam kim loại thoát ra (giả
sử hiệu suất điện phân 100%).
Các cách giải:
Cách 1:
a) Phương trình phản ứng NaCl → Na + Cl2
Catot (-): Na+ + 1e → Na
Anot (+): 2Cl- → Cl2 + 2e
Phương trình điện phân
2NaCl dpnc→ 2Na + Cl2
ở Catot thu được kim loại Na, ở anot thu khí clo.
b) Số mol khí Clo ở anot là:
3,36 = 0,15 mol
22,4
Ta có : ne nhường = ne nhận
2 x 0,15 = x = 0,3 mol
ne nhận = nNa = 0,3 mol
mNa = n. M= 0,3 . 23 = 6,9 gam
Cách 2:
Phương trình điện phân
2NaCl dpnc→ 2Na + Cl2
Số mol khí Clo ở anot là:
3,36 = 0,15 mol
22,4
Theo phương trình:
nNa = 2nCl2 = 2.0,15 = 0,3 mol
mNa = n . M= 0,3.23 = 6,9 gam
Nhận xét: Bài toán trên là bài toán điện phân nóng chảy với 2 phương pháp giải khác nhau.
Cách 1 sử dụng phương pháp bảo toàn electron. Sử dụng phương pháp này để giải bài tập điện
phân nóng chảy là cách giải mới ít được sử dụng.
Bài 3: Điện phân 400g dung dịch AgNO3 8,5% (điện cực trơ) cho đến khi khối lượng của dung dịch
giảm bớt 25 gam. Tính thể tích khí thoát ra ở điện cực và khối lượng thanh catot tăng bao nhiêu
gam?
Các cách giải:
Cách 1:
Xét các giai đoạn phản ứng riêng lẽ, theo các phương trình điện phân.
3AgNO
400 x 8,5n = = 0,2 mol
100 x 170
+ 3AgNOAg
=> n = n = 0,2 mol
+ -
3 3
+ -
2
AgNO Ag + NO
H O H + OH


Catot: (-) Ag+ +1e → Ag
Anot: (+) 2H2O → O2 + 4H+ + 4e
Phương trình điện phân:
4AgNO3 + 2H2O → 4Ag + 4HNO3 + O2
Giả sử AgNO3 điện phân hết:
3Ag AgNO
n = n = 0,2 mol
2O
0, 2 n = = 0,05 mol
4
mgiảm = 108 x 0,2 +32 x 0,05 = 23,2 gam < 25,0 gam. Nên sau khi AgNO3 điện phân thì H2O sẽ điện
phân tiếp theo (trong H+):
2H2O → O2 + 2H2
Vậy AgNO3 điện phân hết, đặt x mol H2O điện phân.
Giai đoạn 1: nAg = 0,2 mol, nO2 = 0,05 mol
Giai đoạn 2: nO2 = x/2 mol, nH2 = x mol
mgiảm = 108 x 0,2 +32 x 0,05 + 32 x
x
2 +2x = 25
 x = 0,1 mol
Tổng mol khí thoát ra từ 2 điện cực là:
0,05 +
0,1
2
+ 0,1 = 0,2 mol
Vkhí = 0,2 x 22,4 = 4,48 lít
Ở Catot (-): Chỉ có Ag bám lên nên khối lượng tăng chính là khối lượng của Ag.
mAg = 108 x 0,2 = 21,6 gam
Cách 2: Sử dụng bảo toàn mol electron
+ -
3 3
+ -
2
AgNO Ag + NO
H O H + OH


Xét các quá trình xảy ra trên điện cực:
Catot (-): Ag+ +1e → Ag
2H2O +2e → H2 + 2OH-
Anot (+): 2H2O → O2 + 4H+ + 4e
3AgNO
400 x 8,5n = = 0,2 mol
100 x 170
+ 3AgNOAg
=> n = n = 0,2 mol
Đặt x mol H2O điện phân ở Catot, y mol H2O điện phân ở anot
Bảo toàn mol elctron: ne nhường = ne nhận
⇔ 0,2 x 1 + x = 2y hay 2y – x = 0,2 (1)
m giảm = 108 x 0,2 + 2
x
2 + 32
y
2 =25
⇔ x + 16y = 3,4 (2)
=> x = y = 0,2 mol => n khí = x
2
+ y
2
=0,2
=> V khí = 0,2 x 22,4 = 4,48 lít
mAg = 108 x 0,2 = 21,6 gam
Nhận xét: Bài toán trên là bài toán về điện phân dung dịch với 2 phương pháp giải khác
nhau. Cách 2, phương pháp bảo toàn electron được ứng dụng để giải về bài tập điện phân đây là
cách giải mới ít được sử dụng.
2.3.3. Bài toán nhiều cách giải phần hóa học vô cơ
2.3.3.1. Chủ đề 1: Kim loại
Bài 1: Nhúng 1 thanh nhôm nặng 50g vào 400ml dung dịch CuSO 4 0,5M. Sau một thời gian lấy
thanh nhôm ra cân nặng 51,38g. Tính khối lượng Cu thoát ra.
Các cách giải:
Cách 1:
2Al + 3CuSO4 → Al2(SO4)3 + 3Cu
x 1,5x
Đặt số mol Al phản ứng là x
Khối lượng vật sau phản ứng = mCu gp + mAl còn dư
= 64 x 1,5x + (50 - 27x) = 51,38
⇒ x = 0,02 (mol)
=> Khối lượng Cu thoát ra: 0,02 x 1,5 x 64 = 1,92g
Cách 2: Phương pháp tăng giảm khối lượng
Theo phương trình cứ 2mol Al → 3mol Cu khối lượng tăng là: 3 x 64 – 54 = 138g
Vậy khối lượng tăng: 51,38 - 50 = 1,38g ⇒ 0,03mol Cu
⇒ mCu = 0,03 x 64 = 1,92 (g).
Nhận xét: Đây là bài toán thuộc phần đại cương về kim loại, cách 1 dùng phương pháp đại
số. Tuy nhiên với những bài toán dạng này phương pháp tăng giảm khối lượng là phương pháp
thường được sử dụng vì ngắn gọn và dễ hiểu.
Bài 2: Nhúng một dây Mg vào 120 ml dung dịch FeCl3 1M. Sau một thời gian, lấy dây Mg ra cân
lại thấy khối lượng tăng 1 gam. Tính khối lượng Mg tan vào dung dịch.(Giả sử toàn bộ chất rắn sinh
ra bám hết vào dây Mg).
Các cách giải:
Cách 1:
Do khối lượng dây Mg tăng nên nhất định phải xảy ra 2 phản ứng
Mg + 2FeCl3 → MgCl2 + 2FeCl2
0,06 ← 0,12
Mg + FeCl2 → MgCl2 + Fe↓
x x x
Δm = mFe – mMg tan = 1 ⇔ 56x – 24(0,06 + x) = 1
⇔ x = 0,07625
Vậy: mMg tan = 24. 0,13625 = 3,27g.
Cách 2:
Mg → Mg2+ + 2e
a 2a
Δm = 56(a – 0,06) – 24a = 1 ⇔ a = 0,13625
Vậy: mMg tan = 24. 0,13625 = 3,27g.
Nhận xét: Trong 2 cách giải trên, cách giải 2 nhanh hơn và chỉ cần áp dụng p hương pháp
bảo toàn electron. Tuy nhiên nếu học sinh nắm vững toán học, khéo léo trong tư duy thì giải theo
cách 1 vẫn cho kết quả chính xác.
Bài 3: Cho 3,78 g bột Al phản ứng vừa đủ với dung dịch muối XCl 3 tạo thành dung dịch Y. Khối
lượng chất tan trong dung dịch Y giảm 4,06 so với XCl3. Xác định công thức muối của XCl3.
Các cách giải:
Cách 1: Tăng giảm khối lượng
Khối lượng chất tan trong dung dịch giảm 4,06 => khối lượng kim loại tạo thành là:
4,06 + 3,78 = 7,84 g
Phương trình ion thu gọn:
Al + X+3 → Al+3 + X
X Al
X
3,78n = n = = 0,14 mol
27
7,84=> M = 56
0,14
X là Fe
=
=>
Cách 2: Phương pháp đại số
Al + XCl3 → AlCl3 + X
a a a a
Al
3,78 n = = 0,14 mol
27
3XCl
M = X + 35,5 x3
3AlCl
M = 27 + 35,5 x3
Ta có:
3+ 2+
2+
Fe + 1e Fe
0,12 0,12
Fe + 2e Fe
2a - 0,12 a - 0,06
 →



→


3 3AlCl XCl
m - m = 4,06
(X + 35,5 x 3 - 27- 35,5x3)0,14 = 4,06
X - 27 = 29
X = 56



Vậy X là Fe
Cách 3:
Al + XCl3 → AlCl3 + X
1 mol Al phản ứng khối lượng giảm là (X -27)g
0,14 mol Al phản ứng khối lượng giảm là 4,06g
Ta có phương trình:
(X - 27)0,14 = 4,06
⇔ X – 27= 29
⇔ X = 56
Vậy X là Fe
Nhận xét: Trong 3 cách giải trên, cách giải 1, 3 áp dụng phương pháp tăng giảm khối lượng
nên nhanh hơn. Tuy nhiên nếu học sinh nắm vững toán học, khéo léo trong tư duy thì giải theo cách
2 vẫn cho kết quả chính xác.
Bài 4: Nhúng một lá sắt nặng 8g vào 500ml dung dịch CuSO4 2M. Sau một thời gian lấy sắt ra cân
lại thấy nặng 8,8 gam. Tính nồng độ mol của dung dịch CuSO4 sau phản ứng.
Biết thể tích dung dịch không đổi sau phản ứng.
Các cách giải:
Cách 1: Tăng giảm khối lượng
Phương trình phản ứng :
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
Theo đề bài ta thấy khối lượng thanh sắt sau phản ứng là 8,8 gam => so với ban đầu tăng 0,8 gam.
4CuSO
n = 0,5.2 = 1 mol
Áp dụng phương pháp tăng giảm khối lượng ta có :
1 mol CuSO4 phản ứng thì khối lượng thanh sắt tăng 8 gam
x mol CuSO4 phản ứng thì khối lượng thanh sắt tăng 0,8 gam
=> x = 0,1 mol
Vậy
4CuSO
n (phản ứng) = 0,1 mol
=>
4CuSO
n (còn lại) = 1 – 0,1 = 0,9 mol
Vậy :
CuSO4M
C (sau phản ứng) = 0,9 = 1,8 M
0,5
.
Cách 2...
 

Các chủ đề có liên quan khác

Top