SKKN thi GVDG PP QUY DOI

<span class='text_page_counter'>(1)</span>ĐẶT VẤN ĐỀ Trở thành sinh viên các trường Cao đẳng, Đại học Y, Dược, Công nghệ thực phẩm, Công nghệ môi trường, Hóa dầu…luôn là ước mơ của nhiều học sinh THPT. Tuy nhiên, ước muốn đó sẽ là quá “xa vời” đối với những học sinh học không tốt bộ môn Hóa học. Làm thế nào để các em không còn “sợ hãi” trước một bài toán trắc nghiệm với quá nhiều chất tác dụng với nhau, quá nhiều các phương trình phản ứng phức tạp trong khi thời gian dành cho một câu trắc nghiệm trung bình chỉ khoảng 1,5 phút? Câu hỏi đó luôn hiện hữu trong đầu tôi. Với vốn kiến thức hiện có của một học sinh THPT, các em không thể đọc sách rồi tự mình rút ra phương pháp để giải quyết khó khăn trên. Thêm vào đó trong sách giáo khoa cũng như các sách tham khảo rất ít những ví dụ minh họa một cách chi tiết, rõ ràng để giúp học sinh làm những bài toán như vậy. Chính vì thế, trong quá trình giảng dạy, tìm tòi, nghiên cứu tôi mạnh dạn viết sáng kiến kinh nghiệm: ‘‘Sử dụng phương pháp quy đổi để giải nhanh các bài toán hóa học’’. Sáng kiến này sẽ là tài liệu tham khảo dễ hiểu, giúp các em có cái nhìn đơn giản hơn đối với những bài toán dạng trên đồng thời giải quyết chúng một cách nhanh hơn và hiệu quả hơn. Với tài liệu này, các em hoàn toàn có thể bình tĩnh “đối diện” với dạng toán trên trong các đề thi đại học, cao đẳng môn Hóa mà không còn bị yếu tố tâm lí về thời gian và không còn lúng túng, bối rối vì mất phương hướng làm bài. Như vậy, việc trở thành bác sĩ, dược sĩ, kĩ sư,…trong tương lai là điều mà các em có thể tự tin hướng tới..

<span class='text_page_counter'>(2)</span> GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN 1.1. Cơ sở lý luận: Trong Hóa học, dạng bài tập về phản ứng oxi hóa khử rất phổ biến và đa dạng, có rất nhiều bài được ra trong các đề thi tuyển sinh đại học, cao đẳng. Với các phương pháp thông thường như phương pháp đại số, đặt ẩn, lập hệ gồm nhiều phương trình, sẽ rất mất thời gian và khó khăn để học sinh tìm ra kết quả cho dạng bài tập trên. Các em thường nghĩ đến dùng phương pháp bảo toàn electron để làm. Tuy nhiên, không phải bất cứ phản ứng có sự thay đổi số oxi hóa nào cũng giải được theo phương pháp bảo toàn electron. Với những bài tập có nhiều chất tham gia phản ứng và sự thay đổi số oxi hóa quá nhiều thì học sinh cần biết cách đưa bài tập phức tạp về dạng đơn giản. Như vậy, không những các em sẽ giải được mà còn làm rất nhanh. Để giúp cho giáo viên và học sinh giải quyết khó khăn trên, tôi xin trình bày trong sáng kiến này một phương pháp giải toán Hóa có thể rút ngắn được thời gian, nâng cao được tư duy và có đáp án bài toán nhanh nhất, chính xác cao. Đây là một trong những phương pháp mới và nguyên tắc của phương pháp này là: biến đổi toán học trong một bài tập Hóa nhằm đưa hỗn hợp phức tạp ban đầu về dạng đơn giản hơn, qua đó làm cho các phép tính trở nên dễ dàng, thuận tiện. Phương pháp này giúp học sinh thiết lập được mối liên hệ trong bài dễ dàng, giải quyết các dạng bài tập gồm nhiều chất phản ứng của cùng kim loại như hỗn hợp oxit sắt, đồng và muối đồng, một số bài tập về hữu cơ...nhanh nhất. 1.2. Thực trạng vấn đề Qua thực tế giảng dạy, tôi nhận thấy học sinh đã làm được những bài tập chỉ có một hoặc hai chất phản ứng có sự thay đổi số oxi hóa. Các em thường bế tắc khi giải bài toán hóa học mà có nhiều chất thay đổi số oxi hóa. Đa phần học sinh chưa xác định được sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tố trong.

<span class='text_page_counter'>(3)</span> hợp chất chứa nhiều nguyên tố, các em thường sợ khi giải bài toán hóa học thuộc loại này vì các em không biết xác định như thế nào. Có một số phương pháp được sử dụng như phương pháp trung bình hay bảo toàn electron, ... cho các bài này nhưng khi làm học sinh rất hay bị nhầm lẫn về cách xác định số oxi hóa. Còn trong phương pháp quy đổi nếu đưa hỗn hợp nhiều chất về số lượng ít chất phản ứng hơn thì học sinh dễ dàng xác định số oxi hóa và thiết lập được hệ phương trình đơn giản để giải. Trong phạm vi của đề tài này tôi xin trình bày:‘‘Sử dụng phương pháp quy đổi để giải nhanh các bài toán hóa học’’. Nội dung của đề tài tôi xin trình bày qua ba chương lần lượt trình bày từ cơ sở lý thuyết của phương pháp, các hướng quy đổi chính để giáo viên, học sinh nắm vững về phương pháp và hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đem lại. 1.3. Các biện pháp đã tiến hành giải quyết vấn đề Trên cơ sở lí luận và thực trạng vấn đề đã phân tích ở trên, tôi thấy để giải quyết vấn đề cần phải rèn luyện cho học sinh phương pháp giải toán hóa học một cách đơn giản nhưng tư duy hơn. Vì thế tôi cần nghiên cứu về các mặt ưu, nhược của phương pháp thật kĩ lưỡng, các định luật bắt buộc học sinh phải nắm vững trong phương pháp quy đổi, cũng như cần soạn giải các bài toán Hóa theo phương pháp này nhưng theo nhiều hướng quy đổi khác nhau để giáo viên và học sinh có thể áp dụng hiệu quả. Cần chú ý tới năng lực của từng học sinh khi tiếp thu phương pháp mới này, tiến hành thực nghiệm và đánh giá kết quả của học sinh khi sử dụng phương pháp quy đổi để giải các bài toán hóa gồm nhiều chất phản ứng phức tạp. Cùng một dạng bài tập nhưng cho các em giải theo nhiều phương pháp để so sánh hiệu quả của các phương pháp. Khi sử dụng phương pháp quy đổi các em sẽ dễ xác định hướng đi của bài và giải nhanh hơn, hiểu bài hơn, có thể giải được một số bài toán hóa trong đề thi đại học. Từ đó xây dựng tinh thần học tập hứng thú hơn với bộ môn Hóa học cho học sinh trong toàn trường..

<span class='text_page_counter'>(4)</span> CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI 2.1. Các định luật vận dụng. 2.1.1. Định luật bảo toàn khối lượng: Nội dung: Khối lượng các chất tham gia phản ứng bằng khối lượng các chất được tạo thành sau phản ứng. Trong đó chúng ta cần vận dụng các hệ quả: Hệ quả 1: Gọi mT là tổng khối lượng các chất trước phản ứng, ms là khối lượng các chất sau phản ứng. Dù phản ứng xảy ra với hiệu suất bất kỳ ta đều có: mT = mS. Hệ quả 2: Khi cation kim loại kết hợp với anion phi kim để tạo ra các hợp chất ta luôn có: Khối lượng chất = khối lượng của cation+khối lượng anion. Khối lượng của cation hoặc anion ta coi như bằng khối lượng của nguyên tử cấu tạo thành. 2.1.2. Định luật bảo toàn nguyên tố: Nội dung định luật: Tổng khối lượng một nguyên tố trước phản ứng bằng tổng khối lượng của nguyên tố đó sau phản ứng. Nội dung định luật có thể hiểu là tổng số mol của một nguyên tố được bảo toàn trong phản ứng. 2.1.3. Định luật bảo toàn electron: Trong phản ứng oxi hóa khử: Số mol electron mà chất khử cho đi bằng số mol electron mà chất oxi hóa nhận về. Khi vận dụng định luật bảo toàn electron vào dạng toán này cần lưu ý: - Trong phản ứng hoặc một hệ phản ứng chỉ cần quan tâm đến trạng thái đầu và trạng thái cuối mà không cần quan tâm đến trạng thái trung gian. - Nếu có nhiều chất oxi hóa và chất khử thì số mol electron trao đổi là tổng số mol của tất cả chất nhường hoặc nhận electron. 2.1.4. Định luật bảo toàn điện tích: Dung dịch luôn trung hòa về điện nên:.

<span class='text_page_counter'>(5)</span> Hay:. 2.2. CÁC HƯỚNG QUY ĐỔI CHÍNH KHI GIẢI BÀI TOÁN HÓA HỌC 2.2.1. Quy đổi 1: Quy đổi hỗn hợp nhiều chất về các nguyên tử tương ứng. Khi gặp bài toán hỗn hợp nhiều chất nhưng về bản chất chỉ gồm 2 (hoặc 3) nguyên tố ta quy đổi thẳng hỗn hợp về 2 (hoặc 3) nguyên tử tương ứng. Ví dụ 1: Hỗn hợp đầu gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 quy đổi về 2 nguyên tử Fe và O. Ví dụ 2: Hỗn hợp ban đầu gồm Cu, CuS, Cu 2S, S quy đổi về 2 nguyên tử Cu và S. Ví dụ 3: Hỗn hợp ban đầu gồm Fe, FeS, FeS2, Cu, CuS, Cu2S, S quy đổi về Fe, Cu, S. 2.2.2. Quy đổi 2: Quy đổi hỗn hợp nhiều chất về hỗn hợp hai hoặc một chất. Ví dụ 1: Hỗn hợp đầu gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 quy đổi về hai chất bất kỳ trong hỗn hợp đầu: (Fe, FeO), (Fe, Fe3O4), (Fe, Fe2O3), (FeO, Fe3O4), (FeO, Fe2O3), (Fe3O4, Fe2O3) hoặc FexOy. Kinh nghiệm: - Nếu hỗn hợp X dư kim loại quy X về: Fe, Fe 2O3 (Fe3+(trong Fe2O3) không bị khử - giảm phương trình) - Nếu hỗn hợp X dư axit quy X về Fe, FeO (Fe 3+(trong FeO) không bị oxi hóa - giảm phương trình). Ví dụ 2: Hỗn hợp Y ban đầu gồm Cu, CuS, Cu 2S, S quy đổi về: (Cu,CuS), (Cu, Cu2S),... 2.2.3. Quy đổi 3: Quy đổi tác nhân oxi hóa- khử Bài toán xảy ra nhiều giai đoạn oxi hóa khác nhau bởi những chất oxi hóa khác nhau, quy đổi vai trò chất oxi hóa này cho chất oxi hóa kia, nhưng phải đảm bảo :.

<span class='text_page_counter'>(6)</span> - Số electron nhường nhận là không đổi - Do sự thay đổi tác nhân oxi hóa nên cần thay đổi sản phẩm cho phù hợp Ví dụ: Fe ⃗ [O] phẩm. hỗn hợp X (Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3) [O]. ⃗ HNO 3 Fe3+, NO (sản. sau:Fe2O3). 2.2.4. Các bước giải - Sơ đồ hóa bài toán. - Quyết định hướng quy đổi. - Lập phương trình (hệ phương trình) dựa vào dự kiện bài toán → tìm đáp số. 2.2.5. Lưu ý - Phương pháp đặc biệt phát huy tác dụng trong bài toán hỗn hợp sắt và các oxit, hỗn hợp các hợp chất của sắt, đồng, ... - Hướng quy đổi 1 cho lời giải nhanh và hay được áp dụng nhất. - Hướng quy đổi 2 tính chính xác cao và ít gặp sai lầm. - Hướng quy đổi 3 khó hơn và ít được sử dụng. - Trong quá trình làm bài thường kết hợp với các phương pháp khác: Bảo toàn khối lượng, bảo toàn electron,... - Các giá trị giả định sau quy đổi, khi giải có thể nhận giá trị âm (bài tập 2). 2.2.6. BÀI TẬP ÁP DỤNG: Bài 1: Nung m gam bột sắt trong oxi, thu được 3,0 gam hỗn hợp chất rắn X. Hòa tan hết hỗn hợp X trong dung dịch HNO3 dư, thoát ra 0,56 lít (ở đktc) NO (là sản phẩm khử duy nhất). Tìm giá trị của m? (Đại học khối B-năm 2007) Giải:.

<span class='text_page_counter'>(7)</span> Nhận xét: Bài toán trên có thể giải theo nhiều phương pháp khác nhau. Trong đề tài này tôi xin trình bày bài giải theo phương pháp quy đổi theo 3 hướng chính. Bài toán sẽ được đơn giản hóa và giải nhanh hơn.. Sơ đồ hóa bài toán:.  O . Fe   . Khí NO (0,56l, đktc). nNO=0,025 mol.. Fe FeO Fe2O3 Fe3O4. X. +dd HNO3. Dung dịch Fe3+ mFe = ? gam. 3,0gam. Cách 1: Quy đổi 1. Nhận xét: Nhìn vào sơ đồ bài toán ta thấy hỗn hợp X gồm 4 chất rắn nhưng về bản chất hỗn hợp X chỉ gồm 2 nguyên tố là Fe và O cấu tạo thành 4 chất trên nên ta quy đổi hỗn hợp X về thẳng hai nguyên tố là Fe và O. Fe: x mol Quy đổi hỗn hợp X thành O: y mol 2. 0. Fe 0. O.   Fe    . Dd HNO3. O. X. mFe = ? gam. Fe3+: x mol O2- : y mol. 3,0gam. Ta có phương trình: mX = 56x + 16y = 3,0 (1) Các quá trình nhường nhận electron: 0. +3. 0. -2. Fe  Fe + 3e. O 2e  O. x. y. 3x. NO : 0, 025mol. 2y. +5. 2. N + 3e  N. Đối với học sinh khá, giỏi các em không cần xác định bước này mà có thể đưa ra ngay phương trình (2). 0,075 0,025. Theo bảo toàn electron: 3x+2y=0,075 (2) Từ (1) và (2) . x = 0,045 mol y =0,03 mol. ; vậy X gồm. Fe: 0,045 mol O: 0,03 mol.

<span class='text_page_counter'>(8)</span>  mFe =56 x 0,045 = 2,52 gam.. Phân tích: Khi quy đổi về các nguyên tử tương ứng thì học sinh dễ nhận thấy số oxi hóa thay đổi của hai nguyên tố Fe và O hơn. Học sinh sẽ đưa ra được ngay phương trình bảo toàn electron. Đa số các bài có các quá trình oxi hóa khử nếu áp dụng bảo toàn electron thì sẽ làm rất nhanh. Tuy nhiên, nhiều học sinh không xác định được số oxi hóa của các chất vì là một loạt các chất phản ứng với nhau. Tốt nhất học sinh nên quy đổi về số chất ít hơn thì các em có thể nhận ra sự thay đổi số oxi hóa một cách rõ ràng, giúp việc thiết lập hệ phương trình nhanh nhất và tìm kết quả chính xác. Cách 2: Quy đổi 2. Nhận xét: Trong cách quy đổi này, thay vì giữ nguyên hỗn hợp các chất như ban đầu ta chuyển thành hỗn hợp với số chất ít hơn cũng của các nguyên tố đó, thường là hỗn hợp hai chất.. Fe: x mol. * Quy đổi hỗn hợp X thành Ta có:. Fe2O3: y mol. mX = 56x + 160y = 3,0 (3). Các quá trình nhường nhận electron: 0. +3. +5. Fe  Fe + 3e. x. 2. N + 3e  N. 3x. 0,075 0,025. Theo bảo toàn electron: 3x = 0,075 (4) x = 0,025 mol. Fe: 0,025 mol. Từ (3) và (4) . ; vậy X gồm y =0,01 mol Theo bảo toàn nguyên tố đối với Fe:. n. Fe. Fe2O3: 0,01 mol. nFe  2 nFe2O3 0, 045mol  mFe 56.0, 045 2,52 gam. Hoặc: Quy đổi hỗn hợp X thành. Fe: x mol FeO: y mol. Ta có: mX = 56x + 72y = 3,0 (5) Các quá trình nhường nhận electron:.

<span class='text_page_counter'>(9)</span> 0. +3. +2. +3. Fe  Fe + 3e. Fe  Fe +1e. x. y. 3x. 1y. +5. 2. N + 3e  N. 0,075 0,025. Theo bảo toàn electron: 3x+y = 0,075 (6) x = 0,015 mol. Từ (5) và (6) . ; vậy X gồm. y =0,03 mol. Fe: 0,015 mol FeO: 0,03 mol. Theo bảo toàn nguyên tố đối với Fe:. n. Fe. nFe  nFeO 0,045mol  m 56.0,045 2,52 gam. Nhận xét: Trong trường hợp này ta cũng có thể quy đổi hỗn hợp X ban đầu về các hỗn hợp đơn giản sau (FeO và Fe 2O3; Fe3O4 và Fe2O3; Fe và Fe3O4; FeO và Fe3O4) hoặc thậm chí chỉ là một chất Fe xOy. Tuy nhiên, học sinh nên quy đổi về hai chất mà có số oxi hóa trước và sau phản ứng là số nguyên để thấy được số electron nhường và nhận từ đó đưa ra phương trình bảo toàn electron nhanh nhất như hai cách trình bày ở trên. Cách 3: Quy đổi 3. Nhận xét: Bài toán này trải qua hai giai đoạn oxi hóa khác nhau bởi hai chất oxi hóa khác nhau, ta có thể quy đổi vai trò oxi hóa của chất này cho chất kia để bài toán trở nên đơn giản hơn. Sơ đồ hóa bài toán:. O.   Fe    . m gam. X. Fe FeO Fe2O3 Fe3O4. Dd HNO3. Dung dịch Fe3+. 3,0gam O. Thay vai trò oxi hóa của HNO3 bằng   ,ta có: Fe  O  O FeO Fe Fe2O3 Fe2O3 (**) Fe3O4 (*) m gam. 3,0gam. Khí NO (0,025mol).

<span class='text_page_counter'>(10)</span> 5. Ở đây ta thay vai trò nhận e của N bằng O: 5. 2. 0. 2. N  3e  N  O  2e  O. 0,075 0,025 5. 0. Theo nguyên tắc quy đổi, số e mà N nhận và O nhận phải như nhau:  2nO(**) = 0,075 . nO(**) = 0,0375 mol. Theo bảo toàn khối lượng: mFe2O3 mX  mO (**) 3, 0  16.0, 0375 3, 6 gam. Theo bảo toàn nguyên tố đối với Fe: nFe = 2. nFe2O3. 2 x3, 6 0, 045mol = 160.  mFe = 56 x 0,045 = 2,52 gam.. Bài 2: Hòa tan hoàn toàn 30,4 gam chất rắn X gồm Cu, CuS, Cu2S và S bằng HNO3 dư, thoát ra 20,16 lít khí NO duy nhất (đktc) và dung dịch Y. Thêm Ba(OH)2 dư vào Y thu được m gam kết tủa. Tìm giá trị của m? Nhận xét: Đối với bài này nếu giữ nguyên hỗn hợp X thì học sinh sẽ khó viết được phương trình bảo toàn electron. Vì vây, học sinh nên sử dụng phương pháp quy đổi để giải thì bài toán sẽ đơn giản hơn. Cách 1: Quy đổi 1. Quy đổi hỗn hợp X thành. Cu: x mol. S: y mol Ta có: mX= 64x + 32y = 30,4 (1) Sơ đồ hóa bài toán: 2. Khí N O 0. Cu. X. 5.  H N O3. dư. (20,16 lít,đktc) 2. 0. S. 2+. Dung dịch Y 30,4 gam. Cu SO42-. Cu (OH )2 6. Ba S O4. m gam.

<span class='text_page_counter'>(11)</span> Các quá trình nhường nhận electron: 0. +2. 0. +6. Cu  Cu + 2e. S  S +6e. x. y. 2x. +5. 2. N + 3e  N. 6y. 2,7. 0,9. Theo bảo toàn electron: 2x+ 6y = 2,7 (2) x = 0,3 mol. Cu: 0,3 mol. Từ (1) và (2) . ; vậy X gồm y =0,35 mol Theo bảo toàn nguyên tố đối với Cu và S:. S: 0,35 mol. nCu (OH ) 2 nCu 0, 3mol. nBaSO4 nS 0, 35mol  m 98.0,3  233.0,35 110,95 gam Cách 2: Quy đổi 2. Giải:. Cu: x mol. Quy đổi hỗn hợp X thành. CuS: y mol Ta có: mX= 64x + 96y = 30,4 (3) Sơ đồ hóa bài toán: 0. 2. Cu X. Khí N O. 5. 0. Cu S. H NO3 dư +. (20,16 lít, đktc ). Cu2+ 2Dung dịch Y SO4. 30,4 gam. 2. Cu (OH ) 2 6. Ba S O4. m gam Các quá trình nhường nhận electron: 0. +2. 2. +6. Cu  Cu + 2e. CuS  Cu  S +8e. x. y. 2x. 8y. Theo bảo toàn electron: 2x+ 8y = 2,7 (4). +5. 2. N + 3e  N. 2,7. 0,9.

<span class='text_page_counter'>(12)</span> x = - 0,05 mol. Từ (3) và (4) . ; vậy X gồm. y =0,35 mol. Cu: - 0,05mol CuS: 0,35 mol. Theo bảo toàn nguyên tố đối với Cu và S:. nCu (OH )2  nCu nCu  nCuS  0,05  0,35 0,3mol nBaSO4 nS nCuS 0, 35mol.  m 98.0,3  233.0,35 110,95 gam Nhận xét: Chúng ta có thể quy đổi hỗn hợp X thành (Cu và CuS) hoặc (CuS và Cu2S) cũng thu được kết quả như trên. Sử dụng phương pháp này giúp học sinh rèn luyện được tư duy và giải quyết bài toán nhanh, chính xác khoa học.. Bài 3: Hỗn hợp X có tỉ khối so với H 2 là 21,2 gồm propan, propen và propin. Khi đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol X, tổng khối lượng của CO 2 và H2O là bao nhiêu? Giải: Hỗn hợp X chỉ trải qua một giai đoạn phản ứng nên chỉ giải theo cách quy đổi 1 và 2. Cách 1: Quy đổi 1. Quy đổi hỗn hợp X thành.  Sơ đồ đốt cháy:. C H. C: 0.3 mol H: y mol. O2 ,t o.   . . CO2 H 2O. Tổng khối lượng CO2 và H2O thu được là: m = 44 x 0,3 + 18 x 0,32 = 18,96 gam. Cách 2 : Quy đổi 2. Quy đổi hỗn hợp thành. C3H8: x mol C3H4: y mol. . . x  y 0,1 44 x  40 y 4,24. . . x 0,06 y 0,04.  nH = 4,24 - 0.3 x 12 = 0.64 mol.

<span class='text_page_counter'>(13)</span> Sơ đồ đốt cháy:. . . C3 H 8 C3 H 4. o. O2 ,t   . . CO2 H 2O. Tổng khối lượng CO2 và H2O thu được là: m = 44 x0,3 + 18 x(0,06x4+0,04x2)=18,96 gam. Nhận xét: Học sinh có thể quy đổi hỗn hợp X thành ( C 3H8 và C3H6) hoặc (C3H6 và C3H4) để giải. Bài 4: Nung m gam bột Cu trong oxi thu được 24,8 gam hỗn hợp chất rắn X gồm Cu, CuO và Cu2O. Hòa tan hoàn toàn X trong H2SO4 đặc nóng thoát ra 4,48 lít khí SO2 duy nhất (đktc). Tìm giá trị m? Cách 1: Quy đổi 1.. Cu: x mol. Quy đổi hỗn hợp X thành O: y mol Ta có: mX= 64x + 16y = 24,8 (1) 4. Khí S O2 (0,2 mol). 6.  H 2 S O4.   0. đặc. Cu.  O . Cu    . 0. O. X. m gam. Dung dịch. 24,8 gam. Các quá trình nhường nhận electron: 0. +2. 0. -2. Cu  Cu + 2e. O 2e  O. x. y. 2x. +6. 4. S + 2e  S. 2y. 0,4. 0,2. Theo bảo toàn electron: x - y = 0,2 (2) Từ (1) và (2). . . x 0,35 y 0,15. vậy X gồm.  mCu = 64 x 0,35 = 22,4 gam. Cách 2: Quy đổi 2. Quy đổi hỗn hợp X thành. Cu: x mol CuO: y mol. . Cu:0,35 mol O:0,15 mol. Cu2+ O2-.

<span class='text_page_counter'>(14)</span> Sơ đồ hóa bài toán: 4. Khí S O2 (0,2 mol).   0.  O . Cu    . Cu. X. CuO. Dung dịch Cu2+ m gam. 24,8 gam. Ta có: mX= 64x+80y=24,8 (3) Các quá trình oxi hóa nhường nhận electron: 0. +2. +6. Cu  Cu + 2e. x. 4. S + 2e  S. 2x. 0,4. 0,2. Theo định luật bảo toàn electron: 2x = 0,4. Từ (3) và (4). Cu: 0,2 mol. x =0,2 y = 0,15. . x=0,2 (4). ; vậy X gồm. CuO: 0,15 mol. Theo bảo toàn nguyên tố đối với Cu:. n. Cu. nCu  nCuO 0, 2  0,15 0,35mol  m 64.0,35 22, 4 gam. Cách 3: Quy đổi 3. Sơ đồ hóa bài toán:. O.   Cu    . X. Khí SO2 (0,2 mol). Cu CuO Cu2O. Dd H2SO4 đặc Dung dịch Cu2+. m gam. 24,8 gam. Thay vai trò oxi hóa của H2SO4 bằng [O]:. +[O] Cu m gam. (*). X. Cu CuO Cu2O 24,8gam. +[O] (**). CuO.

<span class='text_page_counter'>(15)</span> 6. Ở đây ta đã thay vai trò nhận electron của S bằng O: 6. 4. 0. 2. S  2e  S  O  2e  O. 0,4. 0,2. Theo nguyên tắc quy đổi: nO(**)= 0,2 mol Theo bảo toàn khối lượng: mCuO = mX + mO(**) = 24,8 + 16 x 0,2 = 28 gam  m. 28 x64 22, 4 80 gam.. Phân tích chung về phương pháp quy đổi: Một bài toán Hóa có thể quy đổi theo nhiều cách khác nhau. Nhưng dù quy đổi theo cách nào thì cũng cần bảo toàn số oxi hóa và bảo toàn nguyên tố. Để lập được phương trình bảo toàn lectron chính xác thì số chất phản ứng phải ít và dễ xác định. Tóm lại, khi giải bài toán theo phương pháp quy đổi ta thấy bài toán trở nên thuận tiện, dễ giải nên nhiều học sinh có thể làm được. Tuy nhiên, phương án quy đổi tốt nhất, có tính khái quát cao nhất là quy đổi thẳng về các nguyên tử tương ứng. Đây là phương án cho lời giải nhanh, gọn, dễ hiểu, biểu thị đúng bản chất hóa học. Tiếp theo tôi xin trình bày trong sáng kiến kinh nghiệm thêm một số bài toán Hóa hay giải theo phương pháp quy đổi. Bài 5: Cho 11,36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe 2O3 và Fe3O4 phản ứng hết với dung dịch HNO3 loãng (dư), thu được 1,344 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được m gam muối khan. Tìm giá trị m? (Đề thi Đại học khối A 2008). Giải: Quy đổi hỗn hợp đầu về hai nguyên tố Fe và O:. Fe: x mol O: y mol. Sơ đồ hóa bài toán: 0. Fe 0. O. +2. +5. ddH N O3. Khí N O (1,344 lít) nNO = 0,06 mol.

<span class='text_page_counter'>(16)</span> Dd Fe3+: x mol O2-. 11,36 gam. Ta có phương trình: 56x + 16y = 11,36 (1). Các quá trình nhường nhận electron: 0. +3. 0. -2. Fe  Fe + 3e. O 2e  O. x. y. 3x. +5. Đối với học sinh khá giỏi các em không cần xác định bước này mà có thể đưa ra ngay phương trình (2). 2. N + 3e  N. 2y. 0,18 0,06. Theo bảo toàn electron: 3x - 2y = 0,18 (2). Từ (1) và (2) . . 56 x 16 y 11,36 3 x  2 y 0,18. . . x 0,16 mol y 0,15 mol. Theo bảo toàn nguyên tố:  nFe3 nFe 0,16mol mFe ( NO3 )3 0,16 x 242 38, 72 gam. Bài 6: Cho 9,12 gam hỗn hợp gồm FeO, Fe2O3 và Fe3O4 tác dụng với dung dịch HCl (dư). Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, được dung dịch Y; cô cạn Y thu được 7,62 gam FeCl2 và m gam FeCl3. Tìm giá trị m? Giải:. Fe: x mol FeO Fe2O3 thành hỗn hợp đơn giản gồm O : y mol Fe3O4. Quy đổi hỗn hợp gồm. Sơ đồ hóa bài toán: Fe: x mol Dd HCl dư O : y mol 9,12 gam Ta có: 56x + 16y = 9,12 (1). 7,62 gam Fe2+ (nFe2+ = 0,06 mol) Fe3+: m gam O2-. Tính m?. Các quá trình nhường nhận eletron: 0. +2. 0. +3. Fe  Fe + 2e. Fe  Fe +3e. 0,06. (x-0,06). 0,12. 3(x-0,06). 0. -2. O  2e  O. y. 2y.

<span class='text_page_counter'>(17)</span> Theo bảo toàn electron: 0,12 + 3(x - 0,06) = 2y (2) Từ (1) và (2) ta có:. . 56 x 16 y 9,12 3 x  2 y 0,06. . . x 0,12 y 0,15. . . nFe 0,12 mol nO 0,15 mol.  nFeCl3 x  0, 06 0,12  0, 06 0, 06mol.  mFeCl3 0, 06 x162,5 9, 75 gam Bài 7: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Fe, FeCl 2, FeCl3 trong axit H2SO4 đặc nóng, thoát ra 4,48 lít khí SO 2 ( sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) và dung dịch Y. Thêm NH3 dư vào dung dịch Y thu được 32,1 gam kết tủa. Tìm giá trị m? Giải:. Fe:xmol Cl:y mol. Quy đổi hỗn hợp X về hỗn hợp gồm 2 nguyên tố. Sơ đồ hóa bài toán: +H2SO4 Fe: x mol. Khí SO2 4,48l. Cl: y mol. dd Y. m. +NH3. Fe2SO4 FeSO4. Fe(OH)3 32,1 g (NH4)2SO4. Ta có: 56x +35,5y = m Theo bảo toàn electron: 3x - y = 0,4 (1) Bảo toàn nguyên tố Fe:. x nFe 2nFe3 nFe (OH )3 . Thế (2) vào (1) ta được: 3 x 0,3 - y = 0,4. . 32,1 0, 3 107 (2). y = 0,5. Vậy: m = 56 x 0,3 + 35,5 x 0,5 = 34,55 gam. Bài 8: Hỗn hợp X có tỉ khối so H2 là 27,8 gồm butan, metylxiclopropan, but2-en, etylaxetylen và đivinyl. Khi đốt cháy hoàn toàn 0,15 mol X, tổng khối lượng CO2 và H2O thu được là bao nhiêu? Giải: Quy đổi hỗn hợp X thành. C: 0,6mol H: y mol.   nH= 8,34 - 0,6x12=1,14 mol.

<span class='text_page_counter'>(18)</span>  Sơ đồ đốt cháy:. C H. O2 ,t o.   . . CO2 H 2O. Tổng khối lượng CO2 và H2O thu được là: m = 0,6x 44 + 0,57 x 18 = 36,66 gam Bài 9: Để hoà tan hoàn toàn 2,32 gam hỗn hợp gồm FeO, Fe 3O4 và Fe2O3 (trong đó số mol FeO bằng số mol Fe 2O3), cần dùng vừa đủ V lít dung dịch HCl 1M. Giá trị của V là (Đề thi đại học năm 2008) A. 0,23.. B. 0,18.. C. 0,08.. D. 0,16.. Vì số mol FeO , Fe2O3 bằng nhau nên ta có thể quy đổi chúng thành Fe3O4 . Vậy hỗn hợp trên chỉ gồm Fe3O4 . nFe3O4. = 2,32 : 232 = 0,01 mol. Fe3O4 + 8HCl  2FeCl3 + FeCl2 + 4H2O 0,01. 0,08 mol.  n HCl = 0,08 mol  V HCl = 0,08/1 = 0,08 lít.. Chọn C ..  Bài 10: Dung dịch X có chứa 5 ion: Mg2+, Ba2+, Ca2+, 0,1 mol Cl và 0,2 mol. NO3 . Thêm dần V lít dung dịch K CO 1 M vào X đến khi lượng kết tủa lớn 2 3. nhất thì giá trị V tối thiểu cần dùng là bao nhiêu? Giải: Quy đổi hỗn hợp 3 cation thành M2+. Áp dụng bảo toàn điện tích: ncation x 2 = 0,1 x1 + 0,2 x 1 =0,3 (mol). . ncation = 0,15 (mol). 2 M2+ + CO3  MCO3 . . nK2CO3 nCO 2 ncation 0,15(mol )  VK2CO3 0,15l 150ml 3.

<span class='text_page_counter'>(19)</span> Chương 3 THỰC NGHIỆM PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI. 3.1. MỤC ĐÍCH THỰC NGHIỆM: Kiểm tra khả năng học sinh giải bài tập theo phương pháp quy đổi. 3.2. NỘI DUNG THỰC NGHIỆM 3.2.1. Thực nghiệm viên: Nguyễn Thị Ly, giáo viên trường THPT Sơn Hà. 3.2.2. Nội dung: Giải 10 bài tập trình bày ở trên. 3.3. ĐỐI TƯỢNG VÀ THỜI GIAN THỰC NGHIỆM: 3.3.1. Đối tượng thực ngiệm: Chọn học sinh lớp 12C1, 12C3. Chọn mỗi lớp 20 học sinh tham gia thực nghiệm. Chia làm 2 nhóm. 3.3.2. Thời gian thực nghiệm: Đầu năm học 2013 - 2014. 3.4. TIẾN TRÌNH THỰC NGHIỆM: 3.4.1. Các bước thực nghiệm: 3.4.1.1. Bước 1: Chuẩn bị các bài tập và nội dung giải bài tập theo phương pháp quy đổi. 3.4.1.2. Bước 2: Tiến hành thực nghiệm. Thực nghiệm theo kiểu đối chứng. Hướng dẫn nhóm 1 giải bài tập theo phương pháp quy đổi, còn nhóm 2 không hướng dẫn trước như nhóm 1. Sau khi hướng dẫn xong tiến hành cho học sinh nhóm 1, 2 giải các bài tập 1, 2, 3, 5, 7. 3.4.2. Kết quả thực nghiệm: 3.4.2.1. Kết quả thực nghiệm lần 1: MÔN. Đối tượng. SĨ SỐ. TB trở lên. Giỏi. Khá. T. Bình. Yếu.

<span class='text_page_counter'>(20)</span> Hóa. thực SL % SL % SL % SL % SL % nghiệm NHÓM 20 16 80% 7 35% 4 20% 5 25% 4 20% 1 NHÓM 20 12 60% 4 20% 3 15% 5 25% 8 40% 2. Nhận xét: - Tỉ lệ học sinh tiếp thu theo phương pháp quy đổi ở nhóm 1 đạt loại giỏi tăng so với kết quả trước thực nghiệm. - Tỉ lệ học sinh đạt loại khá không chênh lệch so với trước thực nghiệm. - Tỉ lệ học sinh trung bình ở nhóm 1 theo phương pháp quy đổi nhiều hơn so với kết quả trước thực nghiệm. - Tỉ lệ học sinh yếu giảm rõ rệt ở nhóm 1 so với trước thực nghiệm và nhóm 2. Tóm lại, qua thực nghiệm lần 1 cho thấy: Giải bài tập theo phương pháp quy đổi ở nhóm 1 đã cho kết quả đáng khích lệ, đó là đã tăng tỉ lệ học sinh khá, giỏi, giảm tỉ lệ yếu. Tuy nhiên để khẳng định thêm tôi tiến hành thực nghiệm lần 2 bằng cách cho hai nhóm làm các bài tập còn lại 4, 6, 8, 9, 10. 3.4.2.2. Kết quả thực nghiệm lần 2: Đối tượng MÔN thực nghiệm NHÓM 1 Hóa NHÓM 2 Nhận xét:. SĨ SỐ. TB trở lên SL. %. Giỏi. Khá. T. Bình. Yếu. SL. %. SL. %. SL. %. SL. %. 20. 18 90%. 6. 30%. 8. 40%. 4. 20%. 2. 10%. 20. 12 60%. 4. 20%. 4. 20%. 4. 20%. 8. 40%. - Với học sinh nhóm 1 đã được hướng dẫn giải theo phương pháp quy đổi nên các em đã tiếp thu được bài và kỹ năng giải bài tập cũng nhanh hơn. Vì thế, tỉ lệ % các bài đạt giỏi, khá cao hơn nhóm 2. - Học sinh được hướng dẫn về phương pháp quy đổi thì áp dụng một cách nhuần nhuyễn, sáng tạo. Vì vậy, hiệu quả học tập và độ khắc sâu kiến thức.

<span class='text_page_counter'>(21)</span> của học sinh cao hơn học sinh không được hướng dẫn. Từ đó tạo hứng thú cho học sinh yêu thích môn hóa học và có khả năng thi đậu đại học. 3.5. ĐÁNH GIÁ VỀ PHẠM VI, ẢNH HƯỞNG CỦA SÁNG KIẾN. Giải bài tập theo phương pháp quy đổi không chỉ dành riêng cho học sinh khối lớp 12 mà còn có thể dùng làm phương pháp giải toán hữu hiệu cho học sinh ở các khối lớp 10, 11. Đặc biệt phương pháp giải bài tập Hóa mang tính thông minh, sáng tạo sẽ giúp cho học sinh có cách học tư duy và hiệu quả hơn. Phương pháp giải bài toán Hóa gồm nhiều chất phản ứng phức tạp theo phương pháp quy đổi mà tôi tìm hiểu đã được thực nghiệm nhằm chứng minh tính khả thi, tính hiệu quả của phương pháp trong việc nâng cao chất lượng giảng dạy cho giáo viên và học sinh trong toàn trường. Trong thời gian tiếp theo, tôi sẽ cố gắng nghiên cứu nhiều hơn nữa để góp phần nâng cao chất lượng của học sinh mà được quan tâm hơn cả là học sinh khối lớp 12..

<span class='text_page_counter'>(22)</span> KẾT LUẬN Qua quá trình nghiên cứu đề tài này, tôi thấy đây là phương pháp mới nhưng dễ hiểu và phù hợp với mọi đối tượng học sinh. Đồng thời chuyên đề này còn rèn luyện cho học sinh tính tư duy và kỹ năng giải các bài tập hóa học. Đặc biệt nó đáp ứng giải quyết một phần sự khó khăn, vướng mắc của học sinh trong quá trình giải một số đề thi tuyển sinh vào đại học khối A, B. Đề tài đã đóng góp tích cực cho việc học tập và giảng dạy cũng như việc luyện tập và phân dạng bài tập. Do đó, đối với giáo viên cần truyền tới học sinh phương pháp này để các em tích lũy thêm cho bản thân một phương pháp giải toán Hóa nhanh hơn. Bắt đầu từ lớp 11 đến lớp 12 thì có thể dạy các em phương pháp này để nâng cao năng lực tư duy, giúp các em nâng cao kiến thức, tạo sự say mê trong học tập và có vốn kiến thức để thi đỗ vào các trường đại học và cao đẳng. Trên đây là một số kinh nghiệm của bản thân tôi đã được rút ra trong quá trình giảng dạy, tìm tòi, nghiên cứu và học hỏi từ bạn bè, đồng nghiệp, những thầy cô có nhiều kinh nghiệm. Mặc dù đã rất cố gắng nhưng đề tài không tránh khỏi những thiếu sót và những hạn chế. Tôi rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của hội đồng khoa học – giáo dục các cấp, của quý đồng nghiệp để đề tài này được hoàn chỉnh hơn, góp phần vào phát triển sự nghiệp giáo dục của nhà trường nói riêng và của đất nước nói chung. Tôi xin chân thành cảm ơn! Sơn Hà, ngày 20 tháng 12 năm 2014 Người viết sáng kiến Nguyễn Thị Ly.

<span class='text_page_counter'>(23)</span> TÀI LIỆU THAM KHẢO 1- Phạm Ngọc Bằng - Vũ Khắc Ngọc - Hoàng Thị Bắc - Từ Sỹ Chương - Lê Thị Mỹ Trang - Hoàng Thị Hương Giang - Võ Thị Thu Cúc - Lê Phạm Thành - Khiếu Thi Hương Chi. 16 phương pháp và kĩ thuật giải nhanh bài tập trắc nghiệm môn HÓA HỌC NXB Đại học sư phạm 2009. 2- Phạm Đức Bình - Lê Thị Tam - Nguyễn Hùng Phương. Hướng dẫn giải đề thi tuyển sinh đại học hóa vô cơ theo 16 chủ đề - NXB Quốc gia TP.Hồ Chí Minh. 3- Quan Hán Thành. 270 bài toán Hóa nâng cao chon lọc - NXBGD 2005. Phân loại và phương pháp giải toán vô cơ - NXB trẻ 2000. 4- Hướng dẫn giải các đề thi tuyển sinh đại học môn Hóa khối A, B từ năm 2007 đến 2014 trên mạng internet..

<span class='text_page_counter'>(24)</span>