Rèn luyện kĩ năng biện luận tìm công thức hóa học cho học sinh lớp 8,9 trường THCS

1. Mở đầu
1.1. Lí do chọn đề tài.
Giải toán biện luận xác định công thức hoá học trong trường trung học
cơ sở là một trong những nội dung tương đối khó với học sinh đặc biệt với học
sinh lớp 8 mới làm quen với môn hóa học.
Dạy và học Hóa học ở các trường hiện nay bên cạnh nhiệm vụ nâng cao
chất lượng đại trà còn cần nâng cao chất lượng học sinh mũi nhọn bởi vậy công
tác bồi dưỡng học sinh giỏi được coi trọng . Đây là một nhiệm vụ không phải
trường nào cũng có thể thực hiện tốt được bởi: do môn học mới đối với bậc
trung học cơ sở nên kiến thức kỹ năng của học sinh còn nhiều chỗ khuyết, học
sinh chưa thực sự tự giác học tập, có nhiều học sinh còn hạn chế môn toán cũng
phần nào ảnh hưởng tới kĩ năng làm bài môn hóa học, một bộ phận giáo viên
chưa có kinh nghiệm để đảm nhiệm công việc dạy học sinh giỏi, vẫn còn số ít
giáo viên chưa tâm huyết với nghề cảm thấy công việc bồi dưỡng học sinh giỏi
quá mất nhiều thời gian, một số nhà trường chưa động viên các giáo viên tham
gia bồi dưỡng kịp thời…
Bên cạnh đó bộ môn Hóa học là một bộ môn khoa học thực nghiệm,
ngoài những kiến thức trong sách giáo khoa giáo viên giúp học sinh tiếp nhận
kiến thức, học sinh còn phải có kĩ năng để giải thích các hiện tượng có trong tự
nhiên, có kĩ năng toán học để giải các bài toán Hóa học, kĩ năng vận dụng linh
hoạt các kiến thức đã biết vào cuộc sống. Dựa vào các bài học học sinh được
thực nghiệm bằng các thí nghiệm từ đó có thể nhận biết được các hiện tượng
xảy ra, để làm các dạng toán liên quan đến phương trình hóa học. Trong các
dạng bài tập Hóa học ở chương trình THCS học sinh bỡ ngỡ với dạng bài tìm
công thức hóa học. Để giúp cho học sinh tự tin hơn khi học tốt môn hóa học tôi
đã tìm tòi nghiên cứu tham khảo tư liệu và các đồng nghiệp áp dụng vào đề tài“
Rèn luyện kĩ năng biện luận tìm công thức hóa học cho học sinh lớp 8,9
trường THCS Cao Thịnh- Ngọc Lặc ” Nhằm giúp cho các em học sinh tiếp
thu kiến thức trên lớp, có khả năng tự làm các bài tập trong sách giáo khoa,
sách bài tập đối với học sinh trung bình với những dạng bài ở mức vừa phải và
luyện kĩ năng làm bài cho học sinh khá giỏi đặc biệt là ôn luyện đội tuyển để

tham gia các kì thi cấp huyện, cấp tỉnh từ đó học sinh có kinh nghiệm trong
việc giải bài toán biện luận nói chung và bài toán lập công thức hóa học nói
riêng đối với học sinh trường THCS Cao Thịnh khi gặp các bài toán dạng này.
Trong các đề thi học sinh giỏi, bài tập biện luận chiếm phần không nhỏ.
Tuy nhiên đây cũng là phần mà học sinh gặp nhiều khó khăn nhất trong việc
định dạng và xác định cách giải vì vậy tôi đã chọ đề tài nghiên cứu này để giúp
học sinh hoàn thiện hơn khi làm bài trong bộ môn Hóa học.
Bản thân tôi đã chia bài toán biện luận tìm công thức Hóa học theo các
dạng:
Dạng 1: Biện luận theo ẩn số trong giải phương trình

1


Dạng 2 : Biện luận theo trường hợp
Dạng 3: Biện luận so sánh
Dạng 4: Biện luận theo trị số trung bình
1.2. Mục đích nghiên cứu.
- Hệ thống cơ sở lý luận và phân dạng, luyện kĩ năng giải các bài toán
biện luận xác định công thức hoá học trong bồi dưỡng học sinh giỏi môn hoá
học lớp 8,9.
Bản thân tôi đã tham gia trực tiếp giảng dạy và bồi dưỡng học sinh giỏi
nhiều năm tôi nhận thấy kĩ năng làm bài của học sinh còn nhiều lúng túng,
chưa tự tin chắc chắn với bài giải của mình khi gặp dạng bài biện luận xác định
công thức hóa học
Với những lý do trên tôi đã tìm tòi nghiên cứu, tham khảo tư liệu và áp
dụng sáng kiến kinh nghiệm: “Rèn luyện kĩ năng biện luận tìm công thức
hóa học cho học sinh lớp 8,9 trường THCS Cao Thịnh- Ngọc Lặc ”. Từ
nhiều năm vận dụng sáng kiến kinh nghiệm các thế hệ học sinh giỏi đã tự tin
hơn và giải quyết có hiệu quả khi gặp những bài tập loại này.

1.3. Đối tượng nghiên cứu.
Một số dạng bài toán biện luận xác định công thức hoá học trong bồi
dưỡng học sinh giỏi môn hoá học lớp 8, 9.
1.4. Phương pháp nghiên cứu.
Đề tài này tôi đã vận dụng các phương pháp nghiên cứu khoa học như: Sử
dụng một số phương pháp thống kê toán học trong việc phân tích kết quả thực
nghiệm sư phạm, thu thập thông tin, xử lí số liệu, điều tra khảo sát thực tế, tổng
kết kinh nghiệm sư phạm, v.v.. .
Tham khảo các tài liệu đã được biên soạn và phân tích hệ thống các dạng
bài toán hoá học theo nội dung đã đề ra.
Trên cơ sở đó tôi đã trình bày các dạng bài toán biện luận xác định công
thức hoá học, đã sưu tầm và nghiên cứu để nâng cao khả năng, trí tuệ của học
sinh, góp phần nâng cao và duy trì chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi môn hoá
học lớp 8,9.
2. Nội dung sáng kiến kinh nghiệm.
2.1. Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm.
Trong các bài tập hoá học, loại toán tìm công thức hóa học là rất phong
phú và đa dạng. Về nguyên tắc để xác định một nguyên tố hóa học là nguyên tố
nào thì phải tìm bằng được nguyên tử khối của nguyên tố đó. Từ đó xác định
được công thức phân tử đúng của các hợp chất. Phân loại bài toán là khâu có ý
nghĩa quyết định trong công tác bồi dưỡng vì nó là cẩm nang giúp học sinh tìm
ra được hướng giải một cách dễ dàng, hạn chế tối đa những sai lầm trong quá
trình giải bài tập, đồng thời phát triển được tìm lực trí tuệ cho học sinh. Trong
phạm đề tài này tôi xin trình bày kinh nghiệm bồi dưỡng một số dạng bài tập

2


biện luận tìm công thức hóa học. Nội dung đề tài được sắp xếp theo các dạng,
mỗi dạng có nêu nguyên tắc áp dụng và các ví dụ minh hoạ.

2.2. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm.
Bộ môn hóa học với nhiều khái niệm trừu tương ở chương trình lớp 8,
cùng với kĩ năng toán của các em có phần hạn chế, bên cạnh hơn 87% các em
là gia đình nông thôn gia đình chưa quan tâm đến việc học của các con em
mình, chính vì vậy không chỉ môn hóa học các môn học khác cũng đang gặp
khó khăn trong việc hợp tác của các em trong học tập. Đặc biệt khi học sinh
gặp dạng bài tập lập công thức hóa học, học sinh rất lúng túng, mặc dù có làm
nhưng thường làm dưới hình thức đối phó và cho ra một kết quả sai.
Để khắc phục tình trạng trên bản thân tôi ngay từ khi học sinh tiếp xúc với
bộ môn hóa học thay vì cách dạy truyền thống, tôi thay đổi phương pháp dạy
học, tạo tinh thần thi đua nhau học tập, học sinh được trực tiếp làm thí nghiệm
thực hành, ra các câu hỏi phù hợp với từng đối tượng học sinh và tạo khả năng
tự tin cho học sinh để các em có khả năng trình bày được nội dung của giáo
viên đề ra, động viên, uốn nắn các em kịp thời. Bên cạnh đó, bản thân tôi cần
thường xuyên trao đổi với các giáo viên chủ nhiệm, trao đổi trực tiếp với phụ
huynh về quá trình học của từng học sinh, đặc biệt là các học sinh các biệt.Tạo
không khí thoải mái trong giờ học nhưng vẫn dữ được nội quy chung của lớp,
giờ học không quá gò bó từ đó học sinh không ngại học và dần yêu thích môn
học. Khi đến với phần kiến thức tìm công thức hóa học với nội dung khó này
dựa theo năng lực nhận thức của từng học sinh bản thân tôi đều chia nhóm học
sinh, các nhóm sẽ có trình độ nhận thức khác nhau sẽ có các câu hỏi phù hợp
với từng nhóm học sinh, tạo cho các em cảm nhận bản thân mình đã làm được
các bài tập mà cô giáo đã giao cho, từ đó giáo viên dần nâng cao dần kiến thức
của từng học sinh, đặc biệt tìm ra các em có tố chất môn hóa học, bồi dưỡng
các em tham gia các kì thi cấp huyện, cấp tỉnh.
2. 3. Các sáng kiến kinh nghiệm hoặc các giải pháp đã sử dụng để giải
quyết vấn đề
2.3.1. Các biện pháp đã tiến hành giải quyết vấn đề:
2.3.1.1. Sơ đồ định hướng giải bài toán biện luận tìm công thức hoá học
Gồm 5 bước cơ bản:

B1: Đặt công thức tổng quát cho chất cần tìm, đặt các ẩn số nếu cần (số mol, M,
hóa trị …)
B2: Chuyển đổi các dữ kiện thành số mol ( nếu được )
B3: Viết tất cả các phương trình phản ứng có thể xảy ra
B4: Thiết lập các phương trình toán hoặc bất phương trình liên lạc giữa các ẩn
số với các dữ kiện đã biết.
B5: Biện luận, chọn kết quả phù hợp.
Luyện dạng theo các bước:
- Giới thiệu bài tập mẫu và hướng dẫn giải.
- Rút ra nguyên tắc và phương pháp áp dụng.

3


- Học sinh tự luyện và nâng cao.
Tuỳ độ khó mỗi dạng, trình độ của các học sinh tôi có thể hoán đổi thứ tự
của bước 1 và 2.
Sau đây là một số dạng bài tập biện luận, cách nhận dạng, kinh nghiệm giải
quyết đã được tôi thực hiện và đúc kết từ thực tế. Trong giới hạn của SKKN, tôi
chỉ nêu 4 dạng thường gặp như đã nêu trên mà hiện nay tôi đang thử nghiệm và
thấy có hiệu quả.
2.3.2. Các dạng bài tập biện luận tìm công thức hoá học thường gặp
2.3.2.1. Dạng 1: Biện luận theo ẩn số trong giải phương trình
2.3.2.1.1. Nguyên tắc áp dụng:
GV cần cho học sinh nắm được một số nguyên tắc và phương pháp giải
quyết dạng bài tập này như sau:
- Khi giải các bài toán tìm công thức hoá học bằng phương pháp đại số, nếu số
ẩn chưa biết nhiều hơn số phương trình toán học thiết lập được thì phải biện
luận. Dạng này thường gặp trong các trường hợp không biết nguyên tử khối và
hóa trị của nguyên tố, hoặc tìm chỉ số nguyên tử các bon trong phân tử hợp chất

hữu cơ …
- Phương pháp biện luận:
+ Nắm chắc các điều kiện về chỉ số và hoá trị
+ Thường căn cứ vào đầu bài để lập các phương trình toán 2 ẩn: y = f(x),
chọn 1 ẩn làm biến số ( thường chọn ẩn có giới hạn hẹp hơn. Ví dụ hóa trị, chỉ
số … ), còn ẩn kia được xem là hàm số. Sau đó lập bảng biến thiên để chọn cặp
giá trị hợp lí.
( Khi biện luận theo hóa trị của kim loại trong oxit cần phải chú ý đến hóa
trị

8
của kim loại Fe).
3

2.3.2.1.2. Các ví dụ :
Ví dụ 1 :
Nguyên tố A có thể tạo 2 loại oxit mà trong mỗi oxit hàm lượng % của A
là 40% và 50% . Xác định A ?
Giáo viên cho học sinh đọc đề và hiểu đề : A ở mỗi hợp chất có một hóa trị
khác nhau, hướng dẫn học sinh đặt công thức oxit
Công thức 2 oxit có dạng AxOy và AzOt với hóa trị trong 2 oxit là
Ta có

2y
2t
và
x
z

16 y 1

16t 3
16. y
2y
16 2t
= và
= → A=
= 8.
và A= .
Ax
1
Az 2
x
x
3 z

Biện luận hóa trị thấy thỏa mãn hai cặp nghiệm
2y
2t
= 4 và
= 6 đều cho A = 32 ( S : Lưu huỳnh)
x
z

4


Ví dụ 2: Hòa tan một kim loại chưa biết hóa trị trong 500ml dung dịch HCl
thì thấy thoát ra 11,2 lít H 2 (ĐKTC). Phải trung hòa axit dư bằng 100ml dung
dịch Ca(OH)2 1M. Sau đó cô cạn dung dịch thu được thì thấy còn lại 55,6 gam
muối khan. Tìm CM của dung dịch axit đã dùng; xác định tên của kim loại đã

tham gia phản ứng.
* Gợi ý học sinh:
Cặp ẩn cần biện luận là nguyên tử khối R và hóa trị x
55,6 gam là khối lượng của hỗn hợp 2 muối RClx và CaCl2
* Giải : Giả sử kim loại là R có hóa trị là x (1≤ x ≤ 3, x ∈ Z)
nCa ( OH ) = 0,1× 1 = 0,1 mol
nH = 11,2 : 22,4 = 0,5 mol
2

2

Các phương trình phản ứng:
2R
+
2xHCl
→
2RClx
+
xH2 ↑
(1)
1/x (mol)
1(mol)
1/x(mol)
0,5(mol)
Ca(OH)2
+ 2HCl
→ CaCl2
+
2H2O
(2)

0,1(mol)
0,2(mol)
0,1(mol)
Từ các phương trình phản ứng (1) và (2) suy ra:
nHCl = 1 + 0,2 = 1,2 (mol )
Nồng độ M của dung dịch HCl :CM = 1,2 : 0,5 = 2,4 (M)
Theo các phương trình phản ứng ta có: mRCl = 55, 6 − (0,1 ⋅111) = 44, 5 gam
x

Ta có :
x
R

1
⋅ ( R + 35,5x ) = 44,5
x

1
9

2
18

⇒

R

=

9x

3
27

Vậy kim loại thoả mãn đầu bài là nhôm Al ( 27, hóa trị III )
Ví dụ 3: Khi làm nguội 1026,4 gam dung dịch bão hòa R2SO4.nH2O ( trong đó
R là kim loại kiềm và n nguyên, thỏa điều kiện 7< n < 12 ) từ 8000C xuống
1000C thì có 395,4 gam tinh thể R2SO4.nH2O tách ra khỏi dung dịch.Tìm công
thức phân tử của hiđrat nói trên. Biết độ tan của R2SO4 ở 8000C và 100 0C lần
lượt là 28,3 gam và 9 gam.
* Gợi ý HS Khi kết tinh ngậm nước thì khối lượng chất tan khi tụt nhiệt độ
xuống 1000C có thay đổi hay không?, khối lượng nước có thay đổi hay không
so với ở nhiệt độ 8000C lập biểu thức toán : số mol hiđrat = số mol muối khan.
Lưu ý HS : do phần rắn kết tinh có ngậm nước nên lượng nước thay đổi.
* Giải:
Ở 8000C trong 128,3 gam dung dịch bão hóa có 28,3g R2SO4 và 100g H2O
1026,4 gam dung dịch bão hóa có 226,4 g R2SO4 và 800g H2O
Ở 100 C: Khối lượng dung dịch : 1026,4 −395,4 = 631 gam

5


S(R2SO4 ) = 9 gam, nên suy ra:
109 gam dung dịch bão hòa có chứa 9 gam R2SO4
vậy 631 gam dung dịch bão hòa có khối lượng R2SO4 là :

631.9
= 52,1(g)
109

Khối lượng R2SO4 khan có trong phần hiđrat bị tách ra :
226,4 – 52,1 = 174,3 gam
Vì số mol hiđrat = số mol muối khan nên :

395,4
174,3
=
2 R + 96 + 18n 2 R + 96

Đề cho R là kim loại kiềm , 7 < n <12 ta có bảng biện luận: n nguyên ( n : 8, 9.
10, 11 . Kết quả phù hợp là n = 10 , kim loại là Na → công thức hiđrat là
Na2SO4.10H2O
Ví dụ 4: Xác định công thức phân tử của một oxit bazơ tạo bởi nguyên tố M,
biết tỉ lệ số phần khối lượng của X và nguyên tố oxi là 7: 3 .
Xác định oxit trên.
* O xit baz ơ tạo bởi nguyên tố M vậy M là kim loại hay phi kim ?
* GV: hướng dẫn học sinh cách đặt CTPT của oxit là MxOy
Theo đề ta có
xM
7
2 y.56
56
=
=>
M=
=
n.
16 y
3
x.3

3

trong MxOy . ĐK: n €N*, n≤3
2y
1
n=

Đặt n =

2y
, với n là hóa trị của nguyên tố M
x

2

3

112
3

56

Loại

Chọn

x

A

56
3

Loại
CTHH của oxit cần tìm: Fe2O3

8
3
448
9

Loại

2.3.2.2. Dạng 2: Biện luận theo trường hợp
2.3.2.2.1. Nguyên tắc áp dụng:
- Đây là dạng bài tập thường gặp chất ban đầu hoặc chất sản phẩm chưa
xác định cụ thể tính chất hóa học (chưa biết thuộc nhóm chức nào, Kim loại
hoạt động hay kém hoạt động, muối trung hòa hay muối axit …) hoặc chưa biết
phản ứng đã hoàn toàn chưa. Vì vậy cần phải xét từng khả năng xảy ra đối với
chất tham gia hoặc các trường hợp có thể xảy ra đối với các sản phẩm.
- Phương pháp biện luận:
+ Chia ra làm 2 loại nhỏ: biện luận các khả năng xảy ra đối với chất tham
gia và biện luận các khả năng đối với chất sản phẩm.
+ Phải nắm chắc các trường hợp có thể xảy ra trong quá trình phản ứng.
Giải bài toán theo nhiều trường hợp và chọn ra các kết quả phù hợp.
2.3.2.2.2 Các ví dụ:
Ví dụ 1: Hỗn hợp A gồm CuO và một oxit của kim loại hóa trị II (không đổi)
có tỉ lệ mol 1: 2. Cho khí H2 dư đi qua 2,4 gam hỗn hợp A nung nóng thì thu

6

được hỗn hợp rắn B. Để hòa tan hết rắn B cần dùng đúng 80 ml dung dịch
HNO3 1,25M và thu được khí NO duy nhất.
Xác định công thức hóa học của oxit kim loại. Biết rằng các phản ứng
xảy ra hoàn toàn.
* Gợi ý học sinh: Đọc đề và nghiên cứu đề bài.
Giáo viên: Gợi ý để học sinh thấy được RO có thể bị khử hoặc không bị khử
bởi H2 tuỳ vào độ hoạt động của kim loại R.
Học sinh: Phát hiện nếu R đứng trước Zn thì RO không bị khử ⇒ rắn B gồm:
Cu, RO
Nếu R đứng sau Al trong dãy hoạt động kim loại thì RO bị khử ⇒ hỗn
hợp rắn B gồm : Cu và kim loại R.
* Giải: Đặt công thức tổng quát của oxit kim loại là RO.
Gọi a, 2a lần lượt là số mol CuO và RO có trong 2,4 gam hỗn hợp A
Vì H2 chỉ khử được những oxit kim loại đứng sau Al trong dãy hoạt động
hóa học của kim loại nên có 2 khả năng xảy ra:
- R là kim loại đứng sau Al :
Các phương trình phản ứng xảy ra:
t
CuO + H2 →
Cu +
H2O
a
a
t
RO +
H2
R
+

H2O
→
2a
2a
3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO ↑ + 4H2O
o

o

a

8a
3

3R

+ 8HNO3

2a

16a
3

→ 3R(NO3)2 +

2NO ↑ + 4H2O

 8a 16a
= 0, 08 ⋅1, 25 = 0,1 a = 0, 0125
 +

⇔
3
Theo đề bài:  3
 R = 40(Ca)
80a + ( R + 16)2a = 2, 4

Không nhận Ca vì kết quả trái với giả thiết R đứng sau Al
- Vậy R phải là kim loại đứng trước Zn
CuO +
H2
→
Cu +
H2O
a
a
3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO ↑ + 4H2O
a
RO
2a

8a
3

+ 2HNO3 → R(NO3)2
4a

+

2H2O

7


 8a
 a = 0, 015
 + 4a = 0,1
⇔
Theo đề bài :  3
 R = 24( Mg )
80a + ( R + 16).2a = 2, 4

Trường hợp này thoả mãn với giả thiết nên oxit là: MgO.
Ví dụ 2: Khi cho a (mol ) một kim loại R tan vừa hết trong dung dịch chứa
a (mol ) H2SO4 thì thu được 1,56 gam muối và một khí A. Hấp thụ hoàn toàn
khí A vào trong 45ml dd NaOH 0,2M thì thấy tạo thành 0,608 gam muối. Hãy
xác định kim loại đã dùng.
* Gợi ý học sinh:
Giáo viên: Cho học sinh biết H2SO4 chưa rõ nồng độ và nhiệt độ nên khí A
không rõ là khí nào. Kim loại không rõ hóa trị; muối tạo thành sau phản ứng
với NaOH chưa rõ là muối gì. Vì vậy cần phải biện luận theo từng trường hợp
đối với khí A và muối Natri.
Học sinh: Nêu các trường hợp xảy ra cho khí A : SO 2, H2S (không thể là H2 vì
khí A tác dụng được với NaOH) và viết các phương trình phản ứng dạng tổng
quát, chọn phản ứng đúng để số mol axit bằng số mol kim loại.
Giáo viên: Lưu ý với học sinh khi biện luận xác định muối tạo thành là muối
trung hòa hay muối axit mà không biết tỉ số mol cặp chất tham gia ta có thể giả
sử phản ứng tạo ra 2 muối. Nếu muối nào không tạo thành thì có ẩn số bằng 0
hoặc một giá trị vô lý.
* Giải: Gọi n là hóa trị của kim loại R .
Vì chưa rõ nồng độ của H2SO4 nên có thể xảy ra 3 phản ứng:

2R
+
nH2SO4 → R2 (SO4 )n
+
nH2 ↑
(1)
2R +
2nH2SO4 → R2 (SO4 )n +
nSO2 ↑ + 2nH2O (2)
2R +
5nH2SO4 → 4R2 (SO4 )n +
nH2S ↑ + 4nH2O (3)
Khí A tác dụng được với NaOH nên không thể là H2 → Phản ứng (1) không
phù hợp.
Vì số mol R = số mol H2SO4 = a , nên :
Nếu xảy ra ( 2) thì : 2n = 2 ⇒ n =1 ( hợp lý )
Nếu xảy ra ( 3) thì : 5n = 2 ⇒ n =

2
( vô lý )
5

Vậy kim loại R hóa trị I và khí A là SO2
2R
+
2H2SO4 → R2 SO4
+
a

a

a
2

SO2

↑ + 2H2O (4)

a
2

Giả sử SO2 tác dụng với NaOH tạo ra 2 muối NaHSO3 , Na2SO3
SO2 +
NaOH
→ NaHSO3
(5)
Đặt : x (mol)
x
x

8


SO2 +
y (mol)

2NaOH
2y

→ Na2SO3 +

y

H2O (6)

 x + 2 y = 0, 2 ⋅ 0, 045 = 0, 009
104 x + 126 y = 0, 608
 x = 0, 001
Giải hệ phương trình được 
 y = 0, 004

Theo đề ta có : 

Vậy giả thiết phản ứng tạo 2 muối là đúng.
Ta có: số mol R2SO4 = số mol SO2 = x+y = 0,005 (mol)
Khối lượng của R2SO4 : (2R+ 96)⋅ 0,005 = 1,56
⇒
R = 108 .
Vậy kim loại đã dùng là Ag.
2.3.2.3. Dạng 3: Biện luận so sánh
2,3.2.3.1. Nguyên tắc áp dụng:
a)Nguyên tắc áp dụng:
Phương pháp này được áp dụng trong các bài toán xác định tên nguyên
tố, xác định lượng chất dư...mà các dữ kiện đề cho thiếu hoặc các số liệu về
lượng chất đề cho đã vượt quá, hoặc chưa đạt đến một con số nào đó...
b)Phương pháp biện luận:
-Lập các bất đẳng thức kép có chứa ẩn số (thường là nguyên tử khối). Từ
bất đẳng thức này tìm được các giá trị chặn trên và chặn dưới của ẩn để xác
định một giá trị hợp lý.
-Cần lưu ý một số điểm hỗ trợ việc tìm giới hạn thường gặp:
+Hỗn hợp 2 chất A và B( với MA>MB), có số mol lần lượt là a,b.

Tổng khối lượng là m thì: 0 < a, b < n hỗn hợp = a + b
;
m
m
≤ a+b ≤
MA
MB

+Trong các oxit: R2Om thì : 1 ≤ m, nguyên dương ≤ 7
+Trong các hợp chất khí của phi kim với hiđro RHn thì:
1 ≤ n, nguyên dương ≤ 4
- Phương pháp này được áp dụng trong các bài toán xác định tên nguyên
tố mà các dữ kiện đề cho thiếu hoặc các số liệu về lượng chất đề cho đã vượt
quá, hoặc chưa đạt đến một con số nào đó.
2.3.2.3.2. Các ví dụ :
Ví dụ 1: Hòa tan 8,7 gam một hỗn hợp gồm K và một kim loại M thuộc
phân nhóm chính nhóm II trong dung dịch HCl dư thì thấy có 5,6 lít H2
(ĐKTC). Hòa tan riêng 9 gam kim loại M trong dung dịch HCl dư thì thể tích
khí H2 sinh ra chưa đến 11 lít (ĐKTC). Hãy xác định kim loại M.
* Gợi ý học sinh:
Giáo viên yêu cầu học sinh lập phương trình tổng khối lượng của hỗn hợp và
phương trình tổng số mol H2. Từ đó biến đổi thành biểu thức chỉ chứa 2 ẩn là
số mol (b) và nguyên tử khối M. Biện luận tìm giá trị chặn trên của M.

9


Từ phản ứng riêng của M với HCl ⇒ bất đẳng thức về VH ⇒ giá trị chặn dưới
2

của M
Chọn M cho phù hợp với chặn trên và chặn dưới
* Giải:Đặt a, b lần lượt là số mol của mỗi kim loại K, M trong hỗn hợp
Thí nghiệm 1:
2K +
2HCl →
2KCl
+
H2 ↑
a
a/2
M
+
2HCl →
MCl2
+
H2 ↑
b
b
⇒ số mol H2 =

a
5, 6
+b =
= 0, 25 ⇔ a + 2b = 0, 5
2
22, 4

Thí nghiệm 2:
M

+
2HCl →
9
M

MCl2

+

9
M

→
9

11

Theo đề bài: M < 22, 4

H2 ↑

⇒

M > 18,3

(1)

39a + b.M = 8, 7
39(0,5 − 2b) + bM = 8, 7
10,8

⇔
⇒b=
78 − M
 a + 2b = 0,5
a = 0,5 − 2b
10,8
Vì 0 < b < 0,25 nên suy ra ta có :
< 0,25 ⇒ M < 34,8 (2)
78 − M

Mặt khác: 

Từ (1) và ( 2) ta suy ra kim loại phù hợp là Mg
Ví dụ 2: Có một hỗn hợp gồm 2 kim loại A và B có tỉ lệ khối lượng nguyên
tử 8:9. Biết khối lượng nguyên tử của A, B đều không quá 30 đvC. Tìm 2 kim
loại
* Gợi ý học sinh:
Thông thường học sinh hay làm “mò mẫn” sẽ tìm ra Mg và Al nhưng phương
pháp trình bày khó mà chặt chẽ, vì vậy giáo viên cần hướng dẫn các em cách
chuyển một tỉ số thành 2 phương trình toán :Nếu MA : MB = 8 : 9 thì⇒
 A = 8n

 B = 9n

*Giải: Theo đề tỉ số nguyên tử khối của 2 kim loại là

A 8
=
B 9

 A = 8n
 B = 9n

nên ⇒ 

Vì A, B đều có khối lượng nguyên tử không quá 30 đvC nên : 9n ≤ 30
⇒ n≤ 3
Ta có bảng biện luận sau :

10


n
1
2
3
A
8
16
24
B
9
18
27
Suy ra hai kim loại là Mg và Al
2.3.2.4. Dạng 4: Biện luận theo trị số trung bình
2.3.2.4.1. Nguyên tắc áp dụng:
+ Phương pháp trung bình trong hóa vô cơ
Phương pháp này còn gọi là phương pháp chuyển bài toán hỗn hợp nhiều
chất thành bài toán một chất tương đương.

* Phạm vi áp dụng :thường dùng để giải bài toán xác định thành phần hỗn
hợp có kết hợp tìm công thức phân tử chất thành phần
* Đặc điểm bài toán : cho hỗn hợp nhiều chất cùng tác dụng với một chất
khác mà phương trình phản ứng có dạng tương tự nhau về sản phẩm, tỷ lệ hệ số
trước các công thức trong phản ứng, hiệu suất phản ứng.Chẳng hạn, bài toán
hỗn hợp nhiều kim loại kiềm hay kim loại kiềm thổ tác dụng với nước, bài toán
hỗn hợp kim loại có cùng hoá trị tác dụng với dung dịch axit, bài toán hỗn hợp
các chất hữu cơ trong cùng dãy đồng đẳng...thì ta có thể thay thế hỗn hợp bằng
một chất tương đương với các đại lượng trung bình: Mhh ,số nguyên tử của các
nguyên tố thành phần trong công thức tương đương( Công thức phân tử-CTPT,
trung bình).
- Mhh không phải là hằng số mà có giá trị phụ thuộc vào lượng các chất
thành phần trong hỗn hợp
- Mhh luôn nằm trong khoảng khối lượng mol phân tử của các chất thành
phần nhỏ nhất và lớn nhất
Ví dụ:
Mmin < Mhh < Mmax
CO2: x( mol)
Mmin = 28 ; Mmax = 44
m(g) hỗn hợp
O2: y(mol)
=>
CO: z(mol)
28 < Mhh < 44
m

Hay

28 < x + y + z

< 44

Hoặc

m
< x+y+z <
44

m
28

* Một số công thức tìm Mhh

MA.nA + MB.nB + ... + Mi.ni
Mhh =
nA + nB + ...ni
MA.VA + MBVB + ... + Mi.Vi
Mhh =
VA + VB + ... + Vi

Mhh

MA.% A + MB.% B + ... + Mi.%i
100
=

11


2.3.2.4.2. Các ví dụ:

Ví dụ 1 Hoà tan 26,8 g CaCO3 và MgCO3 vào dung dịch HCl có dư thì thu
được 6,72 lít CO2 ( ở đktc). Tìm khối lượng mỗi muối có trong hỗn hợp ban
đầu.
* Giáo viên yêu cầu học sinh xác định cách đặt công thức trung bình và
xác định hướng làm .
Đặt RCO3 là công thức một chất tương đương của hỗn hợp và M là khối
lượng mol phân tử trung bình của hỗn hợp đó.
RCO3 + 2 HCl → RCl2 + CO2 + H2O
Theo ptpư

6,72

nhh = nCO2 = 22,4 = 0,3 mol
Gọi số mol của CaCO3 là x thì số mol MgCO3 là (0,3-x)
100 x + 84(0,3 − x ) 26,8
= 0,3 =89,3
0,3
Giải pt trên suy ra x = 0,1 ⇒ mCaCO3 = 100x = 10 g
M =

mMgCO3 = 26,8 – 10 = 16,8
Ví dụ 2 Cho 8,8 hỗn hợp 2 kim loại thuộc nhóm IIIA tham gia phản ứng
với dung dịch HCl thì thu được 6,72 lít ( ở đktc) khí. Xác định 2 kim loại biết
chúng ở 2 chu kỳ liên tiếp .
* Học sinh xác định 2 kim loại ở 2 chu kì liên tiếp thì cách xác định gọi
công thức chung
Gọi CT chung của 2 kim loại là M, nguyên tử khối trung bình là M
2 M + 6 HCl → 2 MCl3 + 3 H2
6,72

nH2 = 22,4 = 0,3 mol ; nM = 2/3 nH2 = 0,2 mol
Theo đầu bài M . 0,2 = 8,8 ⇒ M = 44
Hai kim loại thuộc 2 chu kỳ liên tiếp M1 < M < M2 , dựa vào bảng tuần
hoàn suy ra 2 kim loại đó là Al= 27 < 44 và Ga = 70> 44.
Ví dụ 3 . Hoà tan 23g hỗn hợp gồm Ba và 2 kim loại kiềm A,B thuộc 2 chu
kì liên tiếp vào nước được dung dịch D và 5,6 lít khí (ở đktc)
a) Nếu trung hoà 1/2 dung dịch D cần bao nhiêu ml H2SO4 0,5M
b) Nếu thêm 180 ml dd Na2SO4 0,5M vào dd D thì dd sau pư vẫn chưa
kết tủa ion Ba2+ . Nếu thêm 210 ml dd Na2SO4 0,5M vào dd D sau pư còn dư dd
Na2SO4. Xác định tên 2 kim loại kiềm
Hướng dẫn:
0,18.0,5 = 0,09 < nBa < 0,21.0,5 = 0,105
0,09 . 137 = 12,33 < mBa < 0,105 . 137 = 14,385
mhh (A,B) = 23 – mBa
23 – 14,385 = 8,6 < mhỗn hợp < 23 – 12,33 = 10,67
Theo phản ứng cộng H2O :
nhỗn hợp = 2 nH2 = 2(0,25 – nBa) = 0,5 – 2nBa

12


⇒ 0,5 – (2.0,105) = 0,29 8,6
10,67
⇒
M <
<
0,32
0,29

A,B thuộc 2 chu kì liên tiếp có 27 < M < 37 nên đó là Na (23) và K (39)
Ví dụ 4. Một hỗn hợp X gồm 2 kim loại A và B có hoá trị II, có khối
lượng nguyên tử xấp xỉ nhau; số mol của A bằng 1/2 số mol của B và khối
lượng của X là 19,3g.
Xác định A ,B và khối lưọng của chúng biết rằng khi cho X tác dụng với
dung dịch HCl dư chỉ có A tan cho ra 2,24l H2 (đkc)
Hướng dẫn:
nB = x ⇒ nA = 0,5x = 2,24:22,4
⇒ x = 0,2
⇒ nX = 0,1 + 0,2 = 0,3 mol
M X = 19,3 : 0,3 = 64,33
MA < M X < MB hoặc MB < M X < MA
Mà MA ≈ MB . Vậy A là Zn (65) và B là Cu (64)
+ Phương pháp giá trị trung bình trong hoá hữu cơ
* Phương pháp KLPT trung bình:
- Các bước xác định công thức phân tử(CTPT) 2 chất hữu cơ A,B trong
hỗn hợp
Bước 1: Tìm Mhh theo các công thức đã cho
Bước 2: Giả sử MA< MB thì MA< Mhh < MB
Biện luận tìm MA,MB hợp lý để suy ra CTPT đúng của A,B
- Phương pháp này chỉ sử dụng có lợi đối với hỗn hợp các chất cùng dãy
đồng đẳng.
Ví dụ 5 Có 100 g dung dịch của 1 axit hữu cơ đơn chức 23 %(dung dịch
A).Thêm 39 g một axit đồng đẳng kế tiếp vào dung dịch A ta được dung dịch
B. Trung hoà 1/10 dung dịch B bằng 500 ml dung dịch NaOH 0,2 M ta được
dung dịch C.Xác định CTPT các axit.
*Học sinh xác định hướng làm vào sự trợ giúp của giáo viên
Ta có: nhỗn hợp = nNaOH = 0,5 . 0,2 . 10 = 1 (mol)
mhh =

23.100
+ 39 = 62
100

Suy ra: Mhh = 62 : 1 = 62
M1< Mhh < M2 ⇒ Có 1 axit là HCOOH, axit còn lại là
CH3COOH
*Phương pháp CTPT trung bình:
-Các bước xác định:
Bước 1: Đặt CTPT trung bình của các hợp chất hữu cơ.
Bước 2: Viết phương trình phản ứng dạng tổng quát với CTPT trung bình
(tuỳ theo dữ kiện bài cho)

13


Bước 3: Từ phương trình phản ứng tổng quát và dữ kiện bài cho thiết lập tỉ
lệ để tính giá trị trung bình(số cacbon trung bình, số liên kết π trung bình).
-Đây là phương pháp giải ngắn gọn cho các bài toán hữu cơ thuộc loại hỗn
hợp các đồng đẳng đặc biệt là các đồng đẳng liên tiếp.
Ví dụ 6 : Cho tiến hành phản ứng hoàn toàn giữa 2 anken A,B với nước
thu được 2 rượu lên tiếp C,D. Cho hỗn hợp C, D phản ứng hết với Na được
2,688 lít H2 (đktc). Mặt khác nếu đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp rượu trên rồi hấp
thụ hết sản phẩm cháy bằng lượng nước vôi trong được 30 g kết tủa, tiếp tục
cho NaOH dư vào dung dịch trên lại có 13 g kết tủa nữa. Xác định CTPT của
A,B.
* Học sinh xác định hướng làm dưới sự trợ giúp của giáo viên
Gọi CT trung bình của 2 anken là C n H 2n
Gọi a là số mol hỗn hợp 2 anken trên đã dùng, ta có phản ứng:
→

C n H 2n
+ H2 O
C n H 2n + 1 OH
a
a
C n H 2n +1 OH + Na → C n H 2n +1 ONa +
a

1
2 H2

a/2
3n
2 O2

→ n CO2 + ( n + 1) H2O
C n H 2n +1 OH +
a
an
Sản phẩm cháy hấp thụ bằng nước vôi trong có kết tủa xuất hiện. Thêm
tiếp NaOH lại thấy kết tủa nữa chứng tỏ đã có sự tạo thành 2 muối CaCO3 (x
mol) và Ca(HCO3)2 (y mol) theo các phản ứng:
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O
x
x
→
2 CO2 + Ca(OH)2
Ca(HCO3)2
y
y

Ca(HCO3)2 + 2NaOH → CaCO3 ↓ + Na2CO3 + 2 H2O
y
y
Suy ra ta có :
a/2 = 2,688 / 22,4 = 0,12 (1)
x = 30 / 100 = 0,3
(2)
y = 13 / 100 = 0,13
(3)
x + 2y = a n
(4)
Từ (1), (2), (3), (4) ta có a = 0,24; n = 2,3
Do n = 2,3 nên 2 anken đã cho là C2H4 và C3H6
2.4.Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục, với
bản thân, đồng nghiệp và nhà trường
Trên đây chỉ là một số kinh nghiệm về phân dạng và phương pháp giải toán
biện luận tìm công thức hóa học. Đây chỉ là một phần nhỏ trong hệ thống bài
tập hóa học nâng cao. Để trở thành một học sinh giỏi hóa thì học sinh còn phải

14


rèn luyện nhiều phương pháp khác. Tuy nhiên, muốn giải bất cứ một bài tập
nào, học sinh cũng phải nắm thật vững kiến thức giáo khoa về hóa học. Không
ai có thể giải đúng một bài toán nếu không biết chắc phản ứng hóa học nào xảy
ra, hoặc nếu xảy ra thì tạo sản phẩm gì, điều kiện phản ứng như thế nào. Như
vậy, nhiệm vụ của giáo viên không những tạo cơ hội cho HS rèn kỹ năng giải
bài tập hóa học, mà còn xây dựng một nền kiến thức vững chắc, hướng dẫn các
em biết kết hợp nhuần nhuyễn những kiến thức kỹ năng hóa học với năng lực
tư duy toán học.

Sau khi áp dụng một số sáng kiến mới của mình vào việc bồi dưỡng học
sinh giỏi, tôi nhận thấy các em khi học dạng bài tập này sôi nổi tự tin hơn. Qua
đó kiến thức, kỹ năng của học sinh được củng cố một cách vững chắc, sâu sắc;
kết quả học tập của học sinh luôn được nâng cao. Từ chỗ rất lúng túng khi gặp
các bài toán biện luận, thì nay phần lớn các em đã tự tin hơn, biết vận dụng
những kỹ năng được bồi dưỡng để giải thành thạo các bài tập biện luận mang
tính phức tạp.
Từ những dấu hiệu tốt đẹp của sự chuyển biến trong ý thức, thái độ học
tập của học sinh cùng với những kết quả học tập được nâng lên của các em sau
mỗi lần khảo sát chất lượng đội tuyển học sinh giỏi, là sự cổ vũ động viên tôi
tiếp tục thực hiện và vận dụng phương pháp này trong môn hoá học .
Những kinh nghiệm nêu trong đề tài đã phát huy rất tốt năng lực tư duy,
độc lập suy nghĩ cho đối tượng học sinh giỏi. Các em đã tích cực hơn trong
việc tham gia các hoạt động xác định hướng giải và tìm kiếm hướng giải cho
các bài tập. Qua học sinh này, kiến thức, kỹ năng của học sinh được củng cố
một cách vững chắc, sâu sắc; kết quả học tập của học sinh luôn được nâng cao.
Từ chỗ rất lúng túng khi gặp các bài toán biện luận, thì nay phần lớn các em đã
tự tin hơn, biết vận dụng những kỹ năng được bồi dưỡng để giải thành thạo các
bài tập biện luận mang tính phức tạp.
Kết quả bồi dưỡng học sinh giỏi huyện, cấp tỉnh từ năm 2012 đến 2017:
Số HS
Số HS
Năm học
Tỉ lệ %
Cấp tỉnh
dự thi
đạt HSG huyện
2012-2013

5

3

60%

0

2013-2014

4

3

75%

0

2014-2015

4

4

100%

0

2015-2016

5

5

100%

0

2016-2017

4

4

100%

1

15


Qua phân tích các số liệu trên tôi nhận thấy sau khi áp dụng đề tài này
chất lượng học sinh có kĩ năng biện luận tìm công thức Hoá học trong học sinh
giỏi giúp chất lượng học sinh giỏi môn hoá học trường THCS Cao Thịnh góp
phần vào thắng lợi trong việc thực hiện nhiệm vụ chuyên môn của nhà trường.
3. kết luận, kiến nghị.
3.1. Kết luận
Qua thời gian nghiên cứu và vận dụng kinh nghiệm cụ thể của tôi là:
Phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và năng lực tự học của học sinh.
Qua thực tế tôi đưa ra cách sử dụng đề tài này như sau:
+ Nghiên cứu tình hình học tập của học sinh khối 8, 9.

+ Nghiên cứu đặc điểm tâm lí học của học sinh THCS Cao Thịnh
+ Nghiên cứu nội dung kiến thức chương trình của từng khối lớp.
+ Điều tra tình hình học tập của học sinh, khảo sát chất lượng, đối
chiếu chất lượng sau từng thời gian để rút kinh nghiệm.
+ Rút kinh nghiệm sau khi sử dụng kinh nghiệm để kinh nghiệm
ngày càng được sử dụng có hiệu quả hơn.
Với bản thân tôi nhận thấy mình cần tăng cường phối hợp với đồng
nghiệp để đổi mới phương pháp dạy học một cách đồng bộ và thường xuyên
trong tất cả các môn học. Tham gia đầy đủ các buổi tập huấn, sinh hoạt chuyên
đề do trường, phòng giáo dục tổ chức.
Việc phân dạng các bài toán tìm công thức hoá học bằng phương pháp
biện luận đã nêu trong đề tài nhằm mục đích bồi dưỡng và phát triển kiến thức
kỹ năng cho học sinh vừa bền vững, vừa sâu sắc; phát huy tối đa sự tham gia
tích cực của người học. Học sinh có khả năng tự tìm ra kiến thức, tự mình tham
gia các hoạt động để củng cố vững chắc kiến thức, rèn luyện được kỹ năng.
Sáng kiến này còn tác động rất lớn đến việc phát triển tìm lực trí tuệ, nâng cao
năng lực tư duy độc lập và khả năng tìm tòi sáng tạo cho học sinh giỏi. Tuy
nhiên cần biết vận dụng các kỹ năng một cách hợp lý và biết kết hợp các kiến
thức cơ bản hoá học, toán học cho từng bài tập cụ thể thì mới đạt được kết quả
cao.
Sáng kiến kinh nghiệm của tôi có thể vận dụng ở tất cả các trường làm
nhiệm vụ bồi dưỡng học sinh giỏi môn hoá học lớp 8, 9.
3.2. Kiến nghị:
+ Đối với nhà trường và tổ chuyên môn: Cần quan tâm đánh giá đúng
vai trò của bộ môn giúp đỡ tôi hoàn thành tốt công tác giảng dạy của mình. Tổ
chức các buổi dạy học thao giảng, sinh hoạt tổ về các chuyên đề giảng dạy bài
thực hành của bộ môn hoá. Tổ chức kỳ thi học sinh giỏi cấp trường. Động viên

16

khen thưởng giáo viên, học sinh có thành tích cao trong dạy và học một cách
kịp thời.
Trong khi viết đề tài này chắc chắn tôi chưa thấy hết được những ưu
điểm và tồn tại trong tiến trình áp dụng, tôi rất mong muốn được sự góp ý phê
bình của các đồng nghiệp để kinh nghiệm của tôi được sử dụng rộng rãi và có
hiệu quả hơn.
Tôi xin trân trọng cảm ơn!
XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ

Thanh Hóa, ngày 05 tháng 03 năm 2018
CAM KẾT KHÔNG COPY
(Tác giả kí, ghi rõ họ tên)

Trịnh Thị Hoài Giang

17


TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Sách giáo khoa, sách giáo viên Hoá học 8, 9.
2. Chuẩn kiến thức, kĩ năng hoá học lớp 8, 9.
3. Tuyển chọn đề thi tuyển sinh vào lớp 10 chuyên môn Hoá học của tác
giả Phạm Thái An và Nguyễn Văn Thoại.
4. Đổi mới kiểm tra đánh giá kết quả học tập của học sinh.
5. Bồi dưỡng hoá học – trung học cơ sở - Vũ Anh Tuấn
6. Tuyển chọn đề thi học sinh giỏi trung học cơ sở môn Hoá học của tác
giả Phạm Ngọc Ân và Trương Duy Quyền
7. Bài tập nâng cao Hóa học 9 của tác giả Nguyễn Xuân Trường
8. Rèn luyện kĩ năng giải toán Hóa học của Ngô Ngọc An

9. Các đề thi học sinh giỏi, học sinh năng khiếu các huyện, các tỉnh. Đề
chính thức, dự bị tỉnh Thanh Hóa các năm 2008- 2017, đề thi vào trường
chuyên Lam Sơn

18


19