Khoá luận tốt nghiệp xây dựng một số bài tập hóa học phổ thông sử dụng phương pháp đồ thị

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA HÓA HỌC
-----------------

TRỊNH THỊ VÂN ANH

XÂY DỰNG MỘT SỐ BÀI TẬP
HÓA HỌC PHỔ THÔNG SỬ DỤNG
PHƯƠNG PHÁP ĐỒ THỊ

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Hóa Vô cơ

HÀ NỘI – 2019


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA HÓA HỌC
-----------------

TRỊNH THỊ VÂN ANH

XÂY DỰNG MỘT SỐ BÀI TẬP
HÓA HỌC PHỔ THÔNG SỬ DỤNG
PHƯƠNG PHÁP ĐỒ THỊ

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Hóa Vô cơ
Người hưỡng dẫn khoa học

ThS. Hoàng Quang Bắc

HÀ NỘI – 2019


LỜI CẢM ƠN

Sau một thời gian dài tìm hiểu, phân tích và nghiên cứu một cách nghiêm
túc, em đã hoàn thành khóa luận tốt nghiệp đại học của mình với đề tài “Xây
dựng một số bài tập hóa học phổ thông sử dụng phương pháp đồ thị”, ngoài
ra, em xin chân thành cảm ơn những người đã giúp đỡ, bên cạnh em suốt thời
gian qua để em có được kết quả như ngày hôm nay.
Đầu tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất của mình tới thầy giáo
ThS. Hoàng Quang Bắc đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn và chỉ bảo em trong
suốt quá trình thực hiện đề tài.
Hơn nữa, em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo đang làm việc tại
khoa Hóa học trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 đã tạo điều kiện thuận lợi cho
em trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thành khóa luận.
Trong quá trình tìm hiểu, nghiên cứu và viết khóa luận, vì là lần đầu tiên
em làm quen với công tác nghiên cứu khoa học, do đó trình độ lý luận cũng
như kinh nghiệm thực tiễn còn nhiều hạn chế, dù đã cố gắng rất nhiều nhưng
vẫn những sai sót vì thế rất mong các thầy cô bỏ qua. Tôi mong nhận được
những ý kiến đóng góp quý báu của thầy, cô để em có thể tích lũy thêm được
nhiều kinh nghiệm và bổ sung cho khóa luận được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 22 tháng 5 năm 2019
Sinh viên

Trịnh Thị Vân Anh

DANH MỤC VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU

BTHH

Bài tập hóa học

BTNT

Bảo toàn nguyên tố

GV

Giáo viên

HS

Học sinh

n

Số mol kết tủa

n max
nX
PTHH

Số mol kết tủa cực đại
Số mol chất X
Phương trình hóa học

SBT

Sách bài tập

SGK

Sách giáo khoa

THPT

Trung học phổ thông


MỤC LỤC

DANH MỤC VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU .........................................................
LỜI MỞ ĐẦU ................................................................................................ 1
1. Lý do chọn đề tài ........................................................................................ 1
2. Mục đích nghiên cứu .................................................................................. 1
3. Đối tượng và khách thể nghiên cứu ............................................................ 1
4. Phạm vi nghiên cứu .................................................................................... 2
5. Nhiệm vụ nghiên cứu ................................................................................. 2
6. Giả thuyết khoa học .................................................................................... 2
7. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................ 2
8. Đóng góp mới của đề tài............................................................................. 3
CHƯƠNG 1:CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI .............................................. 4
1.1. Lịch sử về vấn đề nghiên cứu .................................................................. 4
1.1.1. Các tài liệu đã xuất bản......................................................................... 4
1.1.2. Một số tài liệu tham khảo khác ............................................................. 4
1.2. Bài tập hoá học ........................................................................................ 4

1.2.1 Khái niệm về bài tập, BTHH ................................................................. 4
1.2.2. Tác dụng của bài tập hoá học ................................................................ 5
1.2.3. Phân loại BTHH ................................................................................... 6
1.2.4. Sử dụng bài tập hoá học trong dạy học hoá học .................................... 7
1.2.5. Xây dựng BTHH mới ........................................................................... 8
1.3. Bài tập hoá học THPT sử dụng phương pháp đồ thị ................................ 9
1.3.1. Khái niệm ............................................................................................. 9
1.3.2. Phân loại bài tập sử dụng phương pháp đồ thị ...................................... 9
1.3.3. Vai trò của bài tập hoá học sử dụng phương pháp đồ thị ..................... 10


1.4. Nguyên tắc xây dựng một số BTHH sử dụng phương pháp đồ thị ......... 10
1.5. Quy trình xây dựng một số bài tập sử dụng phương pháp đồ thị ........... 12
1.6. Phương pháp chung để giải một số bài toán hóa học phổ thông sử dụng
phương pháp đồ thị....................................................................................... 13
1.7. Cơ sở lý thuyết của phản ứng CO2 tác dụng với các dung dịch base, phản
ứng của muối nhôm với dung dịch kiềm và phản ứng của muối aluminate với
dung dịch acid mạnh( H+). ............................................................................ 14
1.7.1. Cơ sở lý thuyết của phản ứng CO2 tác dụng với các dung dịch base. .. 14
1.7.2. Cơ sở lý thuyết về phản ứng muối nhôm với dung dịch kiềm, phản ứng
của muối aluminate với dung dịch acid mạnh( H+). ...................................... 15
CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP VÀ HỆ THỐNG MỘT
SỐ BÀI TẬP HOÁ HỌC PHỔ THÔNG SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP ĐỒ THỊ
17
2.1. Một số dạng bài tập hóa học phổ thông sử dụng phương pháp đồ thị. .... 17
2.1.1. Dạng bài tập CO2 tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 hoặc Ca(OH)2. ..... 17
2.1.2. Dạng bài tập CO2 tác dụng với hỗn hợp dung dịch NaOH( hoặc KOH)
và Ba(OH)2 hoặc Ca(OH)2. .......................................................................... 20
2.1.3. Dạng bài tập dung dịch kiềm (OH- ) tác dụng với dung dịch muối nhôm
(Al3+) ............................................................................................................ 23

2.1.4. Dạng bài tập dung dịch kiềm (OH-) tác dụng với hỗn hợp dung dịch axit
(H+) và muối nhôm (Al3+). ............................................................................ 26
2.1.5. Dạng bài tập dung dịch axit (H+) tasc dụng với dung dịch muối aluminat
(AlO2-).......................................................................................................... 28
2.1.6. Dạng bài tập dung dịch axit (H+) tác dụng với hỗn hợp dung dịch NaOH
và NaAlO2. ................................................................................................... 31
2.2. Hệ thống một số bài tập hóa học phổ thông sử dụng phương pháp đồ thị.33
2.2.1. Mức độ nhận biết ................................................................................ 34


2.2.2. Mức độ thông hiểu. ............................................................................. 37
2.2.3. Mức độ vận dụng. ............................................................................... 41
2.2.4. Mức độ vận dụng cao ......................................................................... 45
KẾT LUẬN .................................................................................................. 47
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 48


LỜI MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Từ năm 2014 đến nay, đề thi THPT Quốc gia có khá nhiều đổi mới, một
trong số đó là việc xuất hiện của các dạng bài tập có sử dụng đồ thị để biểu diễn
sự biến thiên lượng chất và mối quan hệ giữa các đại lượng. Đối với dạng bài
tập này, em thấy phần lớn học sinh còn khá lúng túng, thậm chí có học sinh còn
không tìm ra hướng giải. Lý do là vì các em chưa luyện tập dạng bài này nhiều
và chưa được làm quen nhiều với phương pháp tích cực giải bài toán dạng này.
Tuy bài tập sử dụng đồ thị không phải xa lạ, mới mẻ nhưng hiện tại có rất ít cá
nhân, nhóm nghiên cứu tìm hiểu sâu và phân loại rõ ràng những dạng bài tập
này nên tài liệu tham khảo chuyên viết về các bài tập sử dụng phương pháp đồ
thị còn hạn chế và chưa đầy đủ. Vì những lý do trên, em tiến hành nghiên cứu
đề tài: “Xây dựng một số bài tập Hóa học phổ thông sử dụng phương pháp

đồ thị” như một tài liệu tham khảo hữu ích cho học sinh và các thầy, cô giáo
nhằm khắc phục những hạn chế đã nêu trên.
2. Mục đích nghiên cứu
Bài tập sử dụng phương pháp đồ thị thường xuyên được Bộ Giáo dục
đưa vào đề thi THPT Quốc gia rất có ý nghĩa đối với việc học tập, ôn luyện của
học sinh và các thầy, cô giáo.
Khi nghiên cứu đề tài này, tôi hướng đến :
- Xây dựng và hệ thống hóa một cách chi tiết, khoa học về bài tập sử
dụng đồ thị thường gặp trong các đề kiểm tra, đề thi THPT Quốc gia.
- Hình thành thói quen tư duy logic, khoa học cho học sinh, nâng cao
chất lượng học tập.
- Thiết kế được một tài liệu hữu ích sử dụng trong học tập và giảng dạy
bộ môn Hóa học ở trường Trung học phổ thông
3. Đối tượng và khách thể nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu: Xây dựng 1 số bài tập hóa học THPT sử dụng
phương pháp đồ thị.

1


Khách thể nghiên cứu: Qúa trình dạy học ở trường THPT.
4. Phạm vi nghiên cứu
Xây dựng hệ thống 1 số bài tập sử dụng phương pháp đồ thị đối với:
- Phản ứng CO2 tác dụng với các dung dịch base
- Phản ứng của muối nhôm với dung dịch kiềm và phản ứng của muối
aluminate với dung dịch acid mạnh (H+).
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Tìm hiểu những tài liệu có liên quan đến đề tài.
- Nghiên cứu tổng hợp cơ sở lí luận về quá trình xây dựng một số bài
tập sử dụng đồ thị.

- Tìm hiểu về cách thiết kế đồ thị, tổng quát hóa dạng đồ thị đặc trưng
của một số bài tập sử dụng đồ thị đối với phản ứng CO2 tác dụng với các dung
dịch base, phản ứng của muối nhôm với dung dịch kiềm và phản ứng của muối
aluminate với dung dịch acid mạnh (H+). Xây dựng một số bài tập sử dụng đồ
thị, từ đó, hệ thống hóa và phân loại theo từng nhóm, từng mức độ nhận thức
của HS.
6. Giả thuyết khoa học
-‘‘Nếu xây dựng được hệ thống bài tập sử dụng phương pháp đồ thị có
chất lượng tốt, bám sát nội dung chương trình sẽ góp phần làm phong phú hệ
thống BTHH. Và nếu phối hợp với phương pháp giảng phù hợp sẽ góp phần
nâng cao chất lượng, hiệu quả của quá trình dạy và học bộ môn Hoá học ở
trường phổ thông, đặc biệt đối với phản ứng CO2 tác dụng với các dung dịch
base, phản ứng của muối nhôm với dung dịch kiềm và phản ứng của muối
aluminate với dung dịch acid mạnh( H+).”
- Nếu hệ thống bài tập xây dựng được giới thiệu rộng rãi trên internet để
các GV và HS tham khảo thì sẽ làm tăng tính thực tiễn của đề tài.
7. Phương pháp nghiên cứu
- Tìm hiểu SGK Hóa học THPT, nghiên cứu một số tài liệu tham khảo
trên sách báo, các diễn đàn, internet về dạng bài tập sử dụng đồ thị.
2


- Tìm hiểu, nghiên cứu các tài liệu đó.
- Phân tích đánh giá mức độ nhận thức và vận dụng của học sinh: mức độ
nhận biết, mức độ thông hiểu, mức độ vận dụng và mức độ vận dụng cao bằng
cách phân loại một số bài tập cụ thể và hệ thống chúng.
8. Đóng góp mới của đề tài
- Lựa chọn bài tập và xây dựng hệ thống một số BTHH sử dụng đồ thị
đối với phản ứng CO2 tác dụng với các dung dịch base, phản ứng của muối
nhôm với dung dịch kiềm và phản ứng của muối aluminate với dung dịch acid

mạnh( H+).
- Phân loại BTHH theo các mức độ nhận thức của HS.

3


CHƯƠNG 1
CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI
1.1. Lịch sử về vấn đề nghiên cứu
Tài liệu về bài tập có sử dụng phương pháp đồ thị hiện nay còn rất hạn
chế, bài tập cũng ít, chỉ có một phần nhỏ công trình nghiên cứu về dạng bài tập
này. Tôi xin giới thiệu một vài công trình nghiên cứu có liên quan đến đề tài
như sau:
1.1.1. Các tài liệu đã xuất bản
- Tài liệu giáo khoa chuyên Hóa học 11-12 tập 2 – Nguyễn Duy Ái.
“Chương XV: Các kim loại kiềm, kiềm thổ và nhôm”
- 16 phương pháp và giải nhanh bài tập trắc nghiệm môn Hóa học –
Phạm Ngọc Hằng chủ biên.
- Bài tập lí thuyết và thực nghiệm hoá học – tập 1 – hoá học vô cơ – của
tác giả Cao Cự Giác (2009), Nhà xuất bản Giáo dục.
1.1.2. Một số tài liệu tham khảo khác
- Sáng kiến kinh nghiệm “ Sử dụng phương pháp đồ thị để giải nhanh
bài tập trắc nghiệm Hóa học”- 20 Phương pháp giải nhanh Hóa học phần 2 do Đỗ Xuân Hưng biên
soạn bao gồm 20 chuyên đề.
- Giáo trình Hóa vô cơ tập 1, 2, 3 – Hoàng Nhâm chủ biên
“Chương IV: Các nguyên tố nhóm IIIA ; Chương V: Các nguyên tố nhóm
IVA”
- Tài liệu chuyên khoa Hóa 10, 11, 12 – Trần Quốc Sơn.
- Đề thi Đại học – Cao đẳng từ năm 2007 – 2015 của Bộ Giáo dục.
1.2. Bài tập hoá học

1.2.1 Khái niệm về bài tập, BTHH
Có nhiều khái niệm về bài tập đã được đưa ra.

4


“Thái Duy Tuyên cho rằng “Bài tập là một hệ thông tin xác định bao
gồm những điều kiện và những yêu cầu được đưa ra trong quá trình dạy học,
đòi hỏi người học một lời giải đáp mà lời giải đáp này về toàn bộ hoặc từng
phần không có sẵn ở thời điểm bài tập được đặt ra.”[7]
“Từ những quan niệm trên có thể hiểu rằng: Bài tập là một hệ thống
thông tin được đưa ra một cách có vấn đề, đòi hỏi HS phải sử dụng những kiến
thức đã có bằng cách lập luận hay tính toán để giải quyết vấn đề.”
BTHH“là phương tiện chính và hết sức quan trọng dùng để rèn luyện
khả năng vận dụng kiến thức cho HS. Là nhiệm vụ học tập mà GV đặt ra cho
người học, buộc người học phải vận dụng các kiến thức, năng lực của mình để
giải quyết các nhiệm vụ đó nhằm chiếm lĩnh tri thức, kỹ năng một cách tích
cực, hứng thú và sáng tạo.”Về mặt lí luận dạy học hoá học, bài tập bao gồm cả
câu hỏi và bài toán mà khi hoàn thành chúng HS nắm được hay hoàn thiện một
tri thức hay một kĩ năng nào đó, bằng cách trả lời miệng hay trả lời viết kèm
theo thực nghiệm”[12].
“Để giải quyết được những vấn đề này, HS phải biết suy luận logic dựa
vào những kiến thức đã học, phải sử dụng những hiện tượng hóa học, những
khái niệm, định luật, học thuyết, phép toán, cách tư duy sáng tạo và phương
pháp nhận thức khoa học. Bài tập và lời giải là nguồn tri thức mới cho HS trong
hoạt động nhận thức.”
1.2.2. Tác dụng của bài tập hoá học
“Quá trình dạy và học không thể thiếu bài tập. Sử dụng bài tập để luyện
tập là một vấn đề cần thiết để nâng cao chất lượng dạy và học, nó là một phương
tiện giúp người dạy hoàn thành các phương diện: giáo dưỡng, giáo dục và phát

triển dạy học.”
Bài tập hoá học có nhiều ý nghĩa về nhiều mặt. Cụ thể như:
1.2.2.1. Ý nghĩa trí dục.
Thông qua việc giải các bài tập hoá học giúp HS:
- Hình thành.các khái niệm hoá học.
-“Làm.chính xác hoá, hiểu đúng, hiểu sâu các khái niệm hoá học.”
5


- “Củng cố, đào sâu và mở rộng kiến thức một cách sinh động, phong
phú, hấp dẫn. Chỉ khi vận dụng được các kiến thức vào việc giải bài tập, HS
mới nắm được kiến thức một cách sâu sắc.”
- Ôn tập, hệ thống.hoá kiến thức một cách tích cực nhất.
- “Rèn luyện các kĩ năng hoá học như cân bằng phương trình phản ứng,
tính toán theo các công thức hoá học và phương trình hoá học… Nếu là bài tập
thực nghiệm sẽ rèn các kĩ năng thực hành, góp phần vào việc giáo dục kĩ thuật
tổng hợp cho HS.”
-“Rèn luyện khả năng.vận dụng kiến thức vào thực tiễn đời sống, lao
động sản xuất và.bảo vệ môi trường.”
-“Rèn luyện kĩ năng sử dụng.ngôn ngữ hoá học và các thao tác tư duy.”
1.2.2.2. Ý nghĩa phát triển.
“Thông qua giải BTHH, phát triển ở HS các năng lực tư duy logic, giải
quyết vấn đề, nhận thức, biện chứng, khái quát, độc lập, thông minh và sáng tạo.”
1.2.2.3. Ý nghĩa giáo dục.
- Rèn luyện tính.chính xác, kiên nhẫn, trung thực và lòng say mê.khoa
học hoá học.
- BTHH là nguồn tạo.hứng thú học tập cho HS.
- Bài tập thực nghiệm còn có tác dụng rèn luyện văn hoá.lao động (lao
động có tổ chức, có kế.hoạch, gọn gàng, ngăn nắp, sạch sẽ.nơi làm việc).
- Giáo dục kĩ thuật tổng hợp và.hướng nghiệp, dạy nghề cho HS.

1.2.3. Phân loại BTHH
Có nhiều cách.để phân loại BTHH, phụ thuộc vào việc.lựa chọn cơ sở
tiêu chí. Dưới đây là một số cách.phân loại BTHH:
1.2.3.1. Phân loại BTHH dựa theo nội dung.
- BTHH định.tính: là các dạng BTHH có sự liên hệ.với hoạt động quan
sát, giải thích các hiện tượng.hoá học; sự điều chế.các chất; xác định.thành phần

6


hoá học các chất và.phân biệt, nhận biết.chúng; phương pháp.tách, chiết hỗn
hợp.
- BTHH định.lượng: là các dạng BTHH sử dụng.tính chất hoá học (chuẩn
kiến thức hóa học) để tính toán lượng.chất, khối lượng chất.hoặc những số liệu
khác.mà đề bài yêu cầu.
- BTHH thực.nghiệm: là các dạng BTHH có liên.quan đến các.kĩ năng
thực hành (quan sát, mô tả thí.nghiệm, tái hiện thí.nghiệm,...).
1.2.3.2. Phân loại BTHH dựa trên hình thức.
- Hình thức.tự luận: là loại BTHH.khi giải, HS phải tự viết.câu trả lời, tự
trình bày, chứng.minh bằng.kiến thức và ngôn ngữ.của mình.
- Hình thức.trắc nghiệm khách.quan: là loại BTHH khi.giải, HS chỉ cần
chọn một.câu trả lời đúng nhất.trong số các câu trả lời.đã được đưa ra. Tổng
thời gian cho việc đọc đề bài, suy nghĩ và.chọn câu.trả lời trong khoảng 1- 2
phút.
1.2.3.3. Phân loại BTHH dựa vào mức độ nhận thức.
Chúng tôi phân loại BTHH theo 4 mức độ nhận thức của HS: Nhận.biết
– Thông.hiểu - Vận,dụng - Vận dụng.cao.
Thực tế,cho thấy có nhiều cách.phân loại BTHH, nhưng nó chỉ.mang tính
chất tương đối.
1.2.4. Sử dụng bài tập hoá học trong dạy học hoá học trung học phổ thông

1.3.4.1. Lựa chọn bài tập hóa học
Hiện nay, ngoài SGK, SBT còn.xuất hiện rất nhiều loại sách.tham khảo
về BTHH. Nhưng tuỳ.theo từng điều kiện.cụ thể mà người dạy cần.lựa chọn
các bài tập.cho thích hợp với nội.dung và trình.độ nhận thức của HS. Khi lựa
chọn BTHH cần chú.ý:
- Tùy theo khối.lượng kiến.thức HS lĩnh hội được để lựa.chọn BTHH
- Thông.qua việc giải BTHH của HS, người.dạy có.thể đánh.giá được
chất.lượng học.tập, phân.loại được HS, đưa ra phương.pháp kích.thích
hứng.thú học.tập cho HS.

7


- Dựa vào nội.dung giảng.dạy, người.dạy xây.dựng một hệ thống BTHH
phù hợp với mức độ của từng khối, lớp.
- Hướng.đến chọn các BTHH có nhiều.cách giải đòi.hỏi HS phải
suy.luận, linh hoạt để có cách.giải nhanh.nhất, sẽ tạo hứng.thú, nâng cao chất
lượng.giải bài tập.
- Sau mỗi bài.giảng, cần rèn luyện.cho HS có thói.quen làm hết các
bài.tập có trong SGK.
1.2.4.2. Chữa bài tập.
- Khi chú.trọng tới chất.lượng: GV nên chữa bài kiểm.tra viết, chữa các
bài tập chọn.lọc điển hình.
+ Chữa chi.tiết, trình.bày rõ ràng, chính.xác, nên kết.hợp chữa các lỗi
điển.hình mà HS đã mắc.phải.
+ Hướng.dẫn cho HS cách phân.tích bài.tập, nên có ví.dụ về bài làm của
HS từ việc.phân tích sai dẫn đến giải.sai.
+ Cần lựa.chọn các bài điển.hình, các dạng bài.tập bắt.buộc.
- Khi chú.trọng tới số.lượng: HS phổ.thông rất cần phải.chữa nhiều
bài.tập, kiểm.tra để khuyến khích HS học.tập, đánh.giá kịp thời chất.lượng dạy

học. GV có thể tiến.hành theo các hình.thức sau:
+ Tiến.hành vào đầu hoặc cuối giờ.học, kiểm.tra một lúc nhiều HS.
+ Kiểm.tra trắc.nghiệm.
+ Các dạng bài.tập cơ bản.
1.2.5. Xây dựng BTHH mới [𝟏]
Các xu hướng.hiện nay:
- Loại bỏ những bài.tập có nội.dung trong hoá.học nghèo.nàn nhưng lại
cần đến những thuật.toán phức.tạp để giải (hệ nhiều.ẩn nhiều phương.trình, bất
phương.trình, phương.trình bậc 2, cấp số.cộng, cấp số.nhân…)
- Loại.bỏ những bài.tập có nội.dung lắt léo, giả.định rắc rối, phức.tạp, xa
.rời hoặc phi thực tiễn.hoá học.

8


- Tăng.cường sử dụng bài.tập thường.gặp trong các.đề thi THPT Quốc
.gia.
- Tăng cường.sử dụng bài.tập trắc nghiệm khách.quan.
- Xây.dựng bài tập mới để rèn.luyện cho HS năng.lực phát.hiện vấn đề
và giải.quyết vấn.đề.
- Đa.dạng hoá các.loại hình bài.tập như bài.tập vẽ đồ thị...
- Xây dựng.những bài.tập có nội dung hoá học phong.phú, sâu.sắc, phần
tính.toán đơn giản.nhẹ nhàng.
- Xây.dựng và tăng.cường sử dụng bài.tập thực.nghiệm định.lượng.
1.3. Bài tập hoá học THPT sử dụng phương pháp đồ thị
1.3.1. Khái niệm
- Hiện nay, chưa có tài liệu nào định nghĩa chính xác về bài tập sử dụng
phương pháp đồ thị.
- Theo tôi, bài tập có sử dụng đồ thị là dạng bài tập dựa vào mối liên hệ
giữa các đại lượng liên quan để thiết lập đồ thị tương ứng, từ đồ thị vừa thiết

lập giải quyến yêu cầu bài toán.
- Bài tập sử dụng phương pháp đồ thị là một dạng bài tập tuy không mới
nhưng những năm gần đây thường xuyên xuất hiện trong đề thi THPT Quốc
gia, vì thế, cần chú ý xây dựng.
1.3.2. Phân loại bài tập sử dụng phương pháp đồ thị
Trong khoá.luận này, tôi chia.bài tập có sử.dụng hình.vẽ theo 4 mức.độ:
- Mức độ nhận.biết;
- Mức độ thông.hiểu;
- Mức độ vận.dụng;
- Mức độ vận dụng.cao.

9


1.3.3. Vai trò của bài tập hoá học sử dụng phương pháp đồ thị
Hiện.nay, bài tập sử.dụng phương.pháp đồ.thị còn khá.ít do vậy cũng ít
được.sử dụng.
“Muốn thiết kế bài tập sử dụng phương pháp đồ thị cần dựa vào lượng
chất tham gia phản ứng cũng như để sáng tạo. Đây là dạng bài tập mang tính
trực quan, logic, liên hệ nhiều với kiến thức toán học, BT có sử dụng phương
pháp đồ thị có tác dụng:”
- “Mô tả, thay thế đề bài( lời văn, số liệu) một cách ngắn gọn, đầy đủ và
khoa học.”
- “Giúp HS hình dung được sự biến thiên lượng chất trong quá trình xảy
ra phản ứng hóa học giúp HS nắm được dữ kiện và yêu cầu bài toán theo cách
nhanh nhất.”
- “Giúp HS rèn luyện kĩ năng vẽ đồ thị, kỹ năng đọc đồ thị.”
- “Giúp HS phát triển kĩ năng quan sát, phân tích, tổng hợp, suy đoán.”
- “Rèn luyện năng lực quan sát cho HS, là cơ sở để HS tư duy.”
- “Giúp GV tiết kiệm thời gian do không phải mô tả, giải thích dài dòng.”

- “Gây chú ý cho HS, nâng cao hiệu quả giảng dạy của GV và hoạt động
học tập của HS.”
1.4. Nguyên tắc xây dựng một số BTHH sử dụng phương pháp đồ thị
- “Hệ thống bài tập phải góp phần thực hiện mục tiêu môn học.”
“Bài tập là một phương tiện để tổ chức các hoạt động của học sinh nhằm
khắc sâu, vận dụng và phát triển hệ thống kiến thức lí thuyết đã học, hình thành
và rèn luyện các kĩ năng cơ bản.”
“Mục tiêu của hoá học ở trường THPT (đối với ban cơ bản), cung cấp
cho HS hệ thống kiến thức, kĩ năng phổ thông, cơ bản, hiện đại, có nâng cao về
hoá học.”
- “Hệ thống bài tập cần phải bám sát nội dung bài học, có tính ứng
dụng cao.”

10


“Căn cứ vào mục tiêu của từng nội dung trong bài để xây dựng, lựa chọn
bài tập cho phù hợp với mục tiêu đó.”
“Các bài tập đưa ra phải bám sát nội dung chương trình học, đồng thời
khai thác được những khía cạnh thường xuyên xuất hiện trong các đề thi THPT
Quốc gia nhằm đem lại kết quả cao.”
- “Hệ thống bài tập phải đảm bảo tính chính xác, khoa học.”
“Khi xây dựng nội dung của bài tập phải có sự chính xác về kiến thức
hoá học, bài tập, đồ thị cung cấp phải chính xác và có chủ đích, cho đủ các điều
kiện, không được dư hay thiếu. Các bài tập không được mắc sai lầm về mặt
thiếu chính xác trong cách diễn đạt, nội dung thiếu logic chặt chẽ. Vì vậy giáo
viên khi ra bài tập cần nói, viết một cách logic chính xác và đảm bảo tính khoa
học về mặt ngôn ngữ hoá học.”
- “Hệ thống bài tập phải đảm bảo tính đa dạng, tính hệ thống.”
“Các bài tập được sắp xếp theo từng dạng bài từ dễ đến khó, phù hợp với

từng đối tượng HS. Toàn bộ hệ thống bài tập đều nhằm giúp HS nắm vững kiến
thức, hình thành và phát triển hệ thống kĩ năng cơ bản.”
- “Hệ thống bài tập đảm bảo tính vừa sức và phân loại.”
“Hệ thống bài tập phải xây dựng từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức
tạp: Đầu tiên là những bài tập sử dụng phương pháp đồ thị vận dụng theo mức
đơn giản, sau đó là những bài tập phức tạp hơn, sau đó đòi hỏi các dạng bài tập
vận dụng, sáng tạo. Đối với mỗi dạng bài mức độ khó tăng dần theo trình độ
phát triển của HS.”
- “Hệ thống bài tập phải củng cố kiến thức cho HS.”
“Sự nắm vững kiến thức có thể phân biệt ở ba mức độ: nhận biết, hiểu,
vận dụng và vận dụng cao. HS nắm vững kiến thức hoá học một cách chính xác
khi họ được hình thành kĩ năng, kĩ xảo vận dụng và chiếm lĩnh kiến thức thông
qua nhiều dạng bài tập khác nhau.”
- “Hệ thống bài tập phải đảm bảo tính sư phạm.”

11


“Các kiến thức bên ngoài khi đưa vào làm bài tập đều phải qua khâu xử
lí sư phạm để phù hợp với phương pháp giảng dạy và thúc đẩy khả năng tiếp
thu của HS.”
- “Hình vẽ đồ thị đúng quy chuẩn, có tính thẩm mĩ, có đường nét cân
đối, chính xác.”
- “Hệ thống bài tập phải phát huy tính tích cực nhận thức, năng lực vận
dụng sáng tạo của HS.”
“Tuỳ theo trình độ HS mà xây dựng hệ thống bài tập cho phù hợp với
khả năng của HS. Bài tập từ dễ đến khó, nếu thấy HS đã đạt mức độ dễ thì nâng
dần lên mức độ cao hơn.”
1.5. Quy trình xây dựng một số bài tập sử dụng phương pháp đồ thị
“Bước 1: Xác định cấu trúc hệ thống bài tập.”

- “Bài tập về phản ứng CO2 tác dụng với các dung dịch base.”
- “Bài tập về phản ứng của muối nhôm với dung dịch kiềm và phản ứng
của muối aluminate với dung dịch acid mạnh (H+).”
“Ở mỗi nhóm các bài tập được xây dựng gồm các bài tập sử dụng phương
pháp đồ thị, được sắp xếp theo 4 mức độ từ dễ đến khó:”
- “Mức độ 1: Mức độ “Nhận biết” là mức độ thấp nhất, ở mức độ này
HS chỉ cần nắm vững các kiến thức cơ bản, không đòi hỏi tư duy logic nhiều,
HS nhớ kiến thức một cách máy móc. HS chỉ cần ghi nhớ dạng đồ thị tương
ứng với dạng toán, áp dụng số liệu theo từng bước đã có và giải bài toán.”
- “Mức độ 2: Mức độ “Thông hiểu”, mức độ này đòi hỏi khả năng thấu
hiểu được ý nghĩa đồ thị, giải thích được sự biến thiên lượng chất và giả sử các
trường hợp có thể xảy ra tương ứng với đồ thị biểu diễn. Đòi hỏi HS những
kiến thức về các hiện tượng thí nghiệm, dự đoán khả năng phản ứng, tại sao lại
xảy ra những phản ứng khác.”
- “Mức độ 3: Mức độ “Vận dụng” là mức độ đòi hỏi HS phải hiểu rõ
bản chất phản ứng, nắm chắc kiến thức, có sự so sánh, phân tích để giải quyết
các vấn đề có liên quan.”

12


- “Mức độ 4: Mức độ “Vận dụng cao” đòi hỏi HS phải có khả năng tổng
hợp kiến thức nhiều bài, nhiều chương, khả năng sử dụng thông tin và biến đổi
kiến thức từ dạng này sang dạng khác, tư duy logic phức tạp hơn, liên hệ vận
dụng vào thực tiễn.”
“Bước 2: Hệ thống được các kiến thức trọng tâm của từng nội dung khai
thác.”
- “Nghiên cứu các kiến thức trọng tâm của từng nội dung trong bài để
định hướng cho việc thiết kế bài tập.”
- “Nghiên cứu kĩ nội dung SGK, SBT, các tài liệu tham khảo và các vấn

đề có liên quan đến nội dung đó.”
- “Nghiên cứu đặc điểm, trình độ nhận thức của HS để thiết kế bài tập
cho phù hợp.”
“Bước 3: Thu thập thông tin để xây dựng hệ thống bài tập.”
- “Các bài tập trong SGK, SBT hoá học trung học phổ thông.”
- “Bài tập trong các sách tham khảo, báo, tạp chí,…”
- “Các thông tin trên mạng internet,…”
“Bước 4: Thiết kế bài tập.”
- “Soạn từng bài tập.”
- “Đưa ra cách giải tối ưu nhất.”
- “Dự kiến những tình huống, những sai lầm HS có thể xảy ra trong quá
trình HS giải bài tập và cách khắc phục.”
- “Sắp xếp các bài tập theo ba mức độ: nhận biết, thông hiểu, vận dụng.”
“Bước 5: Lấy ý kiến của các chuyên gia và chỉnh sửa.”
1.6. Phương pháp chung để giải một số bài toán hóa học phổ thông sử dụng
phương pháp đồ thị.
- “Xác định hình dạng đặc trưng của mỗi đồ thị đối với từng dạng bài tập.”
- “Nắm vững lý thuyết, các công thức tính nhanh.”

13


- “Hiểu ý nghĩa của từng giai đoạn phản ứng được phản ánh trên đồ thị.”
- “Đọc hiểu được nội dung mà đồ thị truyền tải ( đồng biến, nghịch biến,
không đổi,..)”
- “Chỉ ra mối quan hệ giữa các đại lượng dựa vào đồ thị. Từ đó, áp dụng
kiến thức toán hình (tam giác cân, tam giác đều, tam giác đồng dạng,...) vào
việc giải bài. toán hóa học.”
- “Dựa vào đồ thị, hiểu được bản chất và thứ tự các phản ứng có thể xảy
ra trong quá trình phản ứng.”

- “Từ sự quan sát, đọc hiểu, phân tích trên, bám sát đồ thị và giả thiết để
trả lời các yêu cầu của bài toán.”
1.7. Cơ sở lý thuyết của phản ứng CO2 tác dụng với các dung dịch base,
phản ứng của muối nhôm với dung dịch kiềm và phản ứng của muối
aluminate với dung dịch acid mạnh( H+).
1.7.1. Cơ sở lý thuyết của phản ứng CO2 tác dụng với các dung dịch base.
“CO2 là một oxit axit, tan khá nhiều trong nước tạo ra dung dịch axit yếu
tương ứng là acid carbonic ( H2CO3).”
“Xét về tính chất hóa học của acid carbonic:”
CO2 + 2H2O H3O+ + [HCO3]−
[HCO3 ]− + H2 O H3O+ + [CO3 ]2−
CO2 + 2H2O H + + [HCO3 ]−  H + + [CO3 ]2−

(1)

“Những phân tử acid H2CO3 không bền. Khi đun nóng dung dịch, cân bằng (1)
dịch chuyển mạnh sang trái tạo CO2 và ngược lại, khi kiềm hóa, cân bằng
chuyển dịch sang phải tạo ra muối hidrocarbonate hoặc muối carbonate.”
“Trong chương trình hóa học phổ thông, acid carbonic tạo ra 2 loại muối là:”
 Muối carbonate (muối trung hòa): chứa anion CO 32 Muối hidrocarbonate (muối acid): chứa cation HCO3“Quay trở lại bài toán ta đang xét:”

14


“Khi sục CO2 vào dung dịch base, để đơn giản hóa, người ta cho rằng diễn biến
phản ứng xảy ra lần lượt như sau:”
CO2 + 2OH − → CO3 2− + H2 O
Nếu dư CO2:
CO32− + CO2 + H2 O → 2HCO3−
CO2 + 2OH − → HCO3−

Hoặc :

“Dạng bài tập khai thác chuỗi phản ứng này của CO 2 gặp rất nhiều trong các
đề thi cũng như bài kiểm tra. Thay vì viết cụ thể từng PTHH theo khả năng xảy
ra phản ứng và tính toán thông thường, HS nên tìm hiểu và rèn luyện sử dụng
phương pháp đồ thị để giải dạng toán này.”
1.7.2. Cơ sở lý thuyết về phản ứng muối nhôm với dung dịch kiềm, phản
ứng của muối aluminate với dung dịch acid mạnh( H+).
“Khi cho muối nhôm tác dụng với dd kiềm, quá trình này được xem là
quá trình thay thế các phân tử H2O trong ion [Al(H2 O)6 ]3+ :”
[Al(H2 O)6]3+ + OH − → [Al(OH)(H2O)5 ]2+ + H2 O
[Al(OH)(H2O)5]2+ + OH − → [Al(OH)2 (H2O)4]+ + H2O
[Al(OH)2 (H2 O)4 ]+ + OH − → [Al(OH)3(H2 O)3 ] + H2O
“Nếu kiềm dư, các ion [Al(OH)4(H2O)2]− , [Al(OH)5(H2 O)2 ]2− ,
[Al(OH)6 ]3− sẽ được tạo thành.”
“Các ion này được gọi chung là ion hidroxyaluminate. Khi làm bay hơi
dung dịch muối kiềm các ion này thu được muối được biểu diễn ở dạng đơn
giản là MAlO2 (M là kim loại kiềm).”
 “Muối MAlO2 có khả năng phản ứng với dung dịch axit mạnh (H+) để
tạo thành kết tủa Al(OH)3 và được diễn biến theo các phản ứng với bản
chất là các phản ứng ion sau:”
H + + AlO2 − + H2 O → Al(OH)3 ↓
Nếu dư H+:

3H + + Al(OH)3 → Al3+ + H2O

15

Hoặc có thể viết:
4H + + AlO2 − → Al3+ + 2H2 O
 “Mặt khác, khi có mặt dung dịch kiềm, muối MAlO 2 có khả năng phản
ứng với dung dịch axit mạnh (H+) theo diễn biến sau:”
H + + OH − → H2O
H + + AlO2 − + H2 O → Al(OH)3 ↓
Nếu dư H+:

3H + + Al(OH)3 → Al3+ + H2O

Hoặc có thể viết:
4H + + AlO2 − → Al3+ + 2H2 O
 “Hợp chất Al(OH)3 có tính lưỡng tính, được đề cập trong rất nhiều bài
tập. Một trong số đó là dạng bài tập tác dụng với dung dịch kiềm và muối
aluminate tác dụng với dung dịch acid mạnh( H+) sử dụng phương pháp
đồ thị để giải.”

16


Chương 2
XÂY DỰNG MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP VÀ HỆ THỐNG MỘT SỐ BÀI
TẬP HOÁ HỌC PHỔ THÔNG SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP ĐỒ THỊ
2.1. Một số dạng bài tập hóa học phổ thông sử dụng phương pháp đồ thị.
2.1.1. Dạng bài tập CO2 tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 hoặc Ca(OH)2.
2.1.1.1.Thiết lập đồ thị và ý nghĩa của đồ thị trong việc giải bài tập
Xét đại diện phản ứng CO2 tác dụng với dung dịch Ba(OH)2:
“Vẽ đồ thị: (số liệu các chất tính theo đơn vị mol)”
+ “Trục tung biểu diễn số mol chất sản phẩm tạo thành (n)”
+ “Trục hoành biểu diễn số mol chất thêm vào (nCO2)”

“Dựng đồ thị dựa theo chiều hướng xảy ra phản ứng tùy theo tỉ lệ số
mol các chất.”
Khi sục khí CO2 vào dd Ba(OH)2, phản ứng lần lượt xảy ra theo 2 giai
đoạn:
 Giai đoạn 1: Tạo kết tủa
PTHH:
CO2 + Ba(OH)2  BaCO3 + H2O

(1)

“Lượng kết tủa ở giai đoạn này tăng dần, số mol kết tủa luôn bằng số
mol CO2 phản ứng”
 Nửa trái đồ thị: dư Ba(OH)2, đồ thị đồng biến.
n = nCO2
 Giai đoạn 2: Kết tủa tan
PTHH:
BaCO3 + CO2 + H2O  Ba(HCO3)2
Hoặc: 2CO2 + Ba(OH)2  Ba(HCO3)2
“Lượng kết tủa từ cực đại giảm dần đến hết.”
 Nửa phải đồ thị: dư CO2, đồ thị nghịch biến.
17

(2)
(3)


Đặt n=x (mol), nBa(HCO3)2=y (mol)
BTNT ta có: nBa(OH)2= x+y (*)
nCO2= x+2y (**)
Nhân (*) với 2 rồi trừ cho (**), ta có:

x= n= 2nBa(OH)2 – nCO2
Dáng đồ thị: Tam giác vuông cân
Tỉ lệ nCO2 : n trong đồ thị luôn luôn là 1:1

Hình 2.1: Đồ thị đặc trưng của bài tập CO2 tác dụng với dung dịch
Ba(OH)2 hoặc Ca(OH)2.
“Dựa vào đồ thị, HS có thể xác định được:”
+ “Tính được lượng kết tủa bất kỳ dựa vào yêu cầu bài toán.”
+ “Tìm được khoảng giá trị CO2 phản ứng theo yêu cầu bài toán.”
+ “Những yêu cầu khác của bài toán liên quan đến số mol CO 2 và số
mol kết tủa. ...”
2.1.1.2. Ví dụ
VÍ DỤ 1: “Hấp thụ hết V lít CO2 ở đktc vào 2 lít dung dịch Ba(OH)2
0,05M thu được 9,85 gam kết tủa. Gía trị của V là:”
18