“Một số thủ thuật giúp học sinh giỏi nhận biết, dự đoán và giải thích hiện tượng hóa học môn khoa học tự nhiên cấp trung học cơ sở”

UBND HUYỆN CHÂU PHÚ TRƯỜNG THCS VĨNH THẠNH TRUNG

 

BẢN MÔ TẢ NỘI DUNG CƠ BẢN CỦA SÁNG KIẾN

Đính kèm Đơn Yêu cầu công nhận sáng kiến số……./SK-THCSVTT

Tên sáng kiến: “Một số thủ thuật giúp học sinh giỏi nhận biết, dự đoán và giải thích hiện tượng hóa học môn khoa học tự nhiên cấp trung học cơ sở”

Tác giả: Châu Trần Tân Quốc

1. Thực trạng:

Đa số học sinh trường trung học cơ sở Vĩnh Thạnh Trung chăm ngoan và học tập tốt. Tỷ lệ học sinh giỏi về bộ môn Khoa học tự nhiên hằng năm rất cao . Bên cạnh đó được sự quan tâm của Ban giám hiệu về mặt học tập cũng như giáo dục đạo đức cho học sinh và trong quá trình học tập cũng như giảng dạy, cả thầy và trò đã cùng nhau cố gắng rất nhiều để khắc phục các mặt còn hạn chế về học tập của học sinh. Trường có cơ sở vật chất đầy đủ và khang trang (đồ dùng dạy học, phòng bộ môn lý, hóa, sinh ….) và đội ngũ giáo viên nhiệt tình, có tay nghề vững vàng. Những điều kiện đó rất thuận lợi cho cả việc giảng dạy của giáo viên và học tập của học sinh.

Với thực trạng hiện nay thì môn Khoa học tự nhiên là môn học khó vì gồm ba mạch kiến thức lý, hóa. Khi nói đến vấn đề lý thuyết thì học sinh có thể học thuộc nhưng khi va chạm đến phương trình, hiện tượng hóa học là va chạm đến thực nghiệm thì đòi hỏi học sinh phải nắm vững bản chất. Chính vì thế bản thân suy nghĩ cần phải có giải pháp và thời gian để bồi dưỡng nhằm nâng chất lượng và kết quả cao hơn. Thực tế hiện nay thì hầu như ở các tỉnh đều chưa có chương trình hay nội dung cụ thể trong bồi dưỡng học sinh giỏi môn khoa học tự nhiên (chỉ có định hướng chung là nâng cao chương trình hiện hành), người giáo viên khi nhận nhiệm vụ này phải tự mình đề ra nội dung bồi dưỡng cho phù hợp với tình hình thực tế của đơn vị, đồng thời phải đáp ứng được yêu cầu của đề thi nhằm đạt kết quả tốt nhất.

Qua tham khảo nhiều sách bài tập, sách nâng cao kiến thức, các chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi, tôi thấy rằng các sách biên soạn không theo một trình tự nhất định nào, do đó học sinh phải cùng lúc tham khảo hay tự học trên nhiều quyển sách khác nhau (không đủ thời gian). Bản thân qua nhiều năm bồi dưỡng, tôi nhận ra rằng cần phải có một hệ thống kiến thức đáp ứng được yêu cầu dự thi học sinh giỏi để học sinh dễ dàng nghiên cứu hơn

Với những lý do trên tôi đã tìm tòi nghiên cứu, tham khảo tư liệu và áp dụng thành công: “Một số thủ thuật giúp học sinh giỏi nhận biết, dự đoán và giải thích hiện tượng hóa học môn khoa học tự nhiên cấp trung học cơ sở”  nhằm giúp các em có nhiều kinh nghiệm tháo gỡ các bài tập về phương trình hóa học, nhận biết hiện tượng hóa học trong đề thi học sinh giỏi môn Khoa học tự nhiên cấp THCS.

2. Nội dung sáng kiến:

 2.1. Tính mới, tính sáng tạo

* Tính mới:

Phân dạng và đưa ra phương pháp giải các bài  tập về nhận biết, dự đoán và giải thích các hiện tượng hóa học 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.

 Phương pháp giải các bài  tập về  nhận biết, dự đoán và giải thích các hiện tượng hóa học là một nhu cầu rất cần thiết của mỗi giáo viên dạy bồi dưỡng, có được đề tài này thầy và trò sẽ không còn lúng túng mỗi khi gặp bài tập khó. Đồng thời đề tài này đã tháo gỡ những khó khăn và vướng mắc của học sinh giữa lý thuyết và thực nghiệm.

Điểm mới  của việc áp dụng kinh nghiệm trên đó là trong quá trình giải quyết bài tập mẫu của mỗi dạng tôi đều đưa ra những gợi ý, những tình huống có thể xảy ra, hướng dẫn học sinh phân tích tìm ra cách giải chung để từ đó học sinh có thói quen nghiên cứu, phân tích và xác định đúng dạng, đúng phương pháp giải trước một bài toán hoá học

* Tính sáng tạo:

Một số thủ thuật giải các bài  tập về  nhận biết, dự đoán và giải thích các hiện tượng hóa học môn Khoa học tự nhiên giúp học sinh giỏi rèn luyện kỹ năng giải bài tập nâng cao là một  nội dung rất mới trong hệ thống bài tập môn Khoa học tự nhiên. Để trở thành một học sinh giỏi thì học sinh còn phải 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 lý thuyết. 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 học sinh 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 với năng lực tư duy các diễn biến của một  hiện tượng hóa học để  nhận biết và tinh chế các chất

2.2. Giải pháp thực hiện

Từ thực trạng trên tôi đã nghiên cứu và thực hiện đề tài: “Một số thủ thuật giúp học sinh giỏi nhận biết, dự đoán và giải thích hiện tượng hóa học môn khoa học tự nhiên cấp trung học cơ sở”. Đề tài đã được triển khai bằng các giải pháp sau:

      * Một số yêu cầu chung:

     - Phải nắm vững các kiến thức về tính chất vật lý, tính chất hóa học, ứng dụng, điều chế các loại chất đã học trong chương trình.

     - Biết liên hệ các kiến thức hóa học đã học trong chương trình với các hiện tượng thường xảy ra trong tự nhiên, trong cuộc sống và sản xuất.

     - Hiểu các nguyên tắc và nhớ một số thao tác cơ bản trong thực hành thí nghiệm.

     *  Phân dạng và phương pháp giải:

2.2.1. Nhận biết chất hoặc chứng minh chất có trong hỗn hợp.

a) Các bước thực hiện:

          Bước 1: Phân loại các chất mất nhãn hoặc các chất cần chứng minh.

          Bước 2: Liệt kê các tính chất đặc trưng (riêng biệt) của từng chất để xác định chất nào có thể nhận biết trước (hoặc chứng minh).

          Bước 3: Chọn thuốc thử thích hợp và lập kế hoạch để thực hiện nhận biết.

          Bước 4: Trình bày lời giải:

              - Trích mẫu các chất để làm thí nghiệm (nếu chất khí thì bỏ bước này).

              - Nêu chất chọn làm thuốc thử, chất nhận ra được, dấu hiệu nhận biết, viết các phương trình hóa học.

          Chú ý: Dấu hiệu để nhận biết một chất phải rất đặc trưng, dễ dàng quan sát được như: sự thay đổi màu sắc; xuất hiện kết tủa; sủi bọt khí; có mùi đặc trưng;…

b) Bảng tóm tắt một số thuốc thử thường dùng và dấu hiệu nhận biết.

Chất cần nhận biết	Thuốc thử	Dấu hiệu (hiện tượng)
Dung dịch axit	Quì tím	Quì tím hóa đỏ
Dung dịch kiềm	- Quì tím - Phenolphtalein	- Quì tím hóa xanh - Phenolphtalein hóa hồng
Dung dịch H2SO4 và muối sulfate ()	Dung dịch BaCl2	Có kết tủa trắng: BaSO4
Dung dịch HCl và muối chloride ()	Dung dịch AgNO3	Có kết tủa trắng: AgCl
Dung dịch HBr và muối bromide ()	Dung dịch AgNO3	Có kết tủa vàng: AgBr
Dung dịch muối Cu (II) (màu xanh lam)	Dung dịch kiềm	Kết tủa xanh lơ: Cu(OH)2
Dung dịch muối Fe (II) (màu lục nhạt)	Dung dịch kiềm	Kết tủa trắng xanh bị hóa nâu đỏ trong nước     (trắng xanh)                  (nâu đỏ)
Dung dịch muối Fe (III) (màu vàng nâu)	Dung dịch kiềm	Kết tủa nâu đỏ: Fe(OH)2
Dung dịch muối Al, Zn, Cr (III),…(muối của kim loại có hiđroxit lưỡng tính	Dung dịch kiềm (Nhỏ từ từ đến dư)	Xuất hiện kết tủa, sau đó tan trong kiềm dư: Ví dụ: Al(OH)3 + NaOH  NaAlO2                                                                           + 2H2O
Muối amoni ()	Dung dịch kiềm, đun nhẹ	Khí có mùi khai: NH3
Muối phosphate ()	Dung dịch AgNO3	Có kết tủa vàng: Ag3PO4
Muối carbonate () Muối sulfite ()	- Axit HCl, H2SO4 - Nước vôi trong	- Có khí thoát ra: CO2, SO2 (mùi xốc) - Nước vôi trong bị vẩn đục: CaCO3, CaSO3
Muối silicate ()	Axit HCl, H2SO4,..	Có chất kết tủa keo H2SiO3
Muối nitrat ()	Axit H2SO4 loãng + Cu	Dung dịch màu xanh, có khí không màu hóa nâu ngoài không khí: 2NO + O2  2NO2
Kim loại hoạt động (trước H trong dãy hoạt động kim loại)	Dung dịch axit HCl, H2SO4 loãng.	Có khí bay ra: H2
K, Ba, Ca, Na, Li (trước Mg trong dãy hoạt động kim loại)	- H2O - Hơ trên đèn khí, quan sát màu ngọn lửa.	- Có khí thoát ra (H2) và tỏa nhiều nhiệt - Na (vàng); K (tím); Li (đỏ); Ca (đỏ cam); Ba (lục vàng).
Kim loại có bazơ lưỡng tính: Al, Zn,…	Dung dịch kiềm	Kim loại tan, sủi bọt khí (H2)
Kim loại yếu: Cu, Ag	Dung dịch HNO3 đặc	Kim loại tan, có khí màu nâu (NO2)
Hợp chất có kim loại hóa trị thấp như: FeO, Fe3O4, FeS, FeS2, Fe(OH)2, Cu2S	Dung dịch HNO3 đặc, H2SO4 đặc	Có khí bay ra: NO2 (màu nâu); SO2 (mùi hắc)
BaO, Na2O, K2O CaO P2O5.	Hòa tan vào H2O và dùng quỳ tím.	- Tan, tạo dung dịch làm quì tím hóa xanh. - Tan, tạo dung dịch đục - Tan, tạo dung dịch làm quì tím hóa đỏ.
SiO2 (thủy tinh)	Dung dịch HF	Chất rắn bị tan ra.
CuO Ag2O MnO2, PbO2	Dung dịch HCl (nếu là MnO2, PbO2 thì đun nhẹ)	- Dung dịch màu xanh lá: CuCl2 - Kết tủa trắng: AgCl - Có khí màu vàng lục Cl2
Khí SO2	- Dung dịch Br2 - Khí H2S	- Làm mất màu da cam của dung dịch Br2. - Xuất hiện chất rắn màu vàng (S).
Khí H2S	- Dung dịch CuCl2 - Dung dịch Br2	- Xuất hiện kết tủa đen (CuS) - Làm mất màu da cam của dung dịch Br2.
Khí CO2, SO2	Nước vôi trong	Nước vôi trong bị vẩn đục (do kết tủa) CaCO3, CaSO3
SO3 (lỏng, dễ hóa hơi)	Dung dịch BaCl2	Có kết tủa trắng: BaSO4
Khí HCl	Quì tím ẩm	Quì tím ẩm hóa đỏ
Khí NH3	Quì tím ẩm	Quì tím ẩm hóa xanh
Khí Cl2 (vàng lục)	Quì tím ẩm	Quì tím ẩm hóa xanh sau đó mất màu
Khí O2	Than hồng	Than hồng bùng cháy
Khí CO	- Đốt trong không khí - Dung dịch PdCl2 - CuO nung nóng	- Cháy, ngọn lửa màu xanh nhạt   - Có kết tủa vàng (Pd) - Chất rắn màu đen chuyển sang màu đỏ
Khí NO	Tiếp xúc với không khí	Hóa nâu do chuyển thành NO2 2NO + O2  2NO2
Dung dịch muối của axit mạnh và bazơ yếu như: NH4Cl, NH4NO3, (NH4)2SO4	Quỳ tím	Quỳ tím hóa đỏ
Dung dịch muối của axit yếu và bazơ mạnh như: Na2CO3, Na2SO3, Na2S,…	Quỳ tím	Quỳ tím hóa xanh
Dung dịch muối hiđrosunfate (NaHSO4, KHSO4…) có tính chất như dung dịch H2SO4 loãng.

     Chú ý:

     - Nếu chất A là thuốc thử của chất B thì chất B cũng là thuốc thử của chất A.

     - Nêu ưu tiên chọn các thuốc thử sao cho xảy ra ít phản ứng hóa học nhất.

     - Nếu đề bài cho thuốc thử hạn chế, thì chọn làm thuốc thử phải nhận ra ít nhất một chất, sao cho chất này có thể làm thuốc thử cho các chất còn lại.

     - Nếu đề không cho lấy thêm chất khác, thì thường đun nóng (nhiệt phân) hoặc cho các chất tác dụng đôi một (thường lập bảng mô tả hiện tượng).

     - Nhận biết chất rắn thường dùng chất lỏng hoặc dung dịch (nước, axit, kiềm,…).

c) Các ví dụ minh họa theo dạng:

Dạng 1: Nhận biết các chất mất nhãn riêng biệt (không hạn chế thuốc thử):

Ví dụ : Nhận biết các dung dịch sau đây đựng riêng trong các lọ mất nhãn. Các dụng cụ thí nghiệm và hóa chất có đủ: H₂SO₄, HCl, BaCl₂, NaOH, Ca(OH)₂.

Phân tích

     Các chất gồm 2 dung dịch axit; 2 dung dịch kiềm, 1 dung dịch muối trung tính. Vì vậy khi thử bằng quỳ tím sẽ nhận ra được một chất và phân biệt 2 nhóm chất.

Hướng dẫn

     Trích các chất thành các mẫu thử.

     - Thử lần lượt các mẫu chất bằng quỳ tím nhận ra dung dịch BaCl₂ không làm đổi màu quỳ tím và phân biệt 2 nhóm: Nhóm I: (HCl, H₂SO₄) làm quỳ tím hóa đỏ; Nhóm II: (NaOH, Ca(OH)₂) làm quỳ tím hóa xanh.

     - Thử các mẫu nhóm I bằng dung dịch BaCl₂, nhận ra H₂SO₄ vì có kết tủa trắng, mẫu còn lại là HCl.

              BaCl₂  +  H₂SO₄    BaSO₄  +  2HCl

     - Thử các mẫu nhóm II bằng dung dịch Na₂CO₃, nhận ra dung dịch Ca(OH)₂ nhờ xuất hiện kết tủa trắng, mẫu còn lại là NaOH.

              Ca(OH)₂  +  Na₂CO₃    CaCO₃  +  2NaOH

Dạng 2: Nhận biết các chất mất nhãn riêng biệt (hạn chế thuốc thử):

Ví dụ : Nhận biết các dung dịch sau đây (chỉ được lấy thêm một axit): BaCl₂, H₂SO₄, NaOH, Ba(OH)₂. Viết các phương trình hóa học xảy ra?

Phân tích

     Axit photphoric H₃PO₄ không tác dụng được với BaCl₂ nhưng tác dụng được với Ba(OH)₂. Dung dịch Ba(OH)₂ là thuốc thử của H₂SO₄; còn H₂SO₄ lại là thuốc thử của dung dịch BaCl₂. Vì vậy axit chọn là H₃PO₄.

Hướng dẫn

     Trích các chất thành các mẫu thử.

     - Thử các mẫu bằng dung dịch H₃PO₄, mẫu nào có kết tủa trắng là Ba(OH)₂.

              3Ba(OH)₂  +  2H₃PO₄    Ba₃(PO₄)₂  +  6H₂O

              3NaOH  +  H₃PO₄    Na₃PO₄  +  3H₂O

     - Thử các mẫu còn lại bằng dung dịch Ba(OH)₂, nhận ra dung dịch H₂SO₄ vì có kết tủa trắng.

              Ba(OH)₂  +  H₂SO₄    BaSO₄  +  2H₂O

     - Thử hai mẫu còn lại bằng dung dịch H₂SO₄, nếu có kết tủa trắng là mẫu BaCl₂. Mẫu không có kết tủa là NaOH.

              BaCl₂  +  H₂SO₄    BaSO₄  +  2HCl

Dạng 3: Nhận biết các chất mất nhãn riêng biệt (không dùng thuốc thử):

Ví dụ : Có các dung dịch đựng trong các lọ mất nhãn: K₂CO₃; BaCl₂; H₂SO₄; HCl.

     Không được lấy thêm chất khác, hãy nêu phương pháp nhận biết các dung dịch, viết các phương trình hóa học xảy ra.

Phân tích

     Ta thấy khi cho các mẫu tác dụng đôi một thì kết quả là:

     K₂CO₃: 1 + 2; BaCl₂: 1; H₂SO₄: 1 + 2; HCl: 1

     Vậy hiện tượng tạo ra từ các mẫu chất là khác nhau.

Hướng dẫn

     Trích các chất thành các mẫu thử.

     Nhỏ lần lượt mỗi mẫu chất vào các mẫu còn lại, kết quả theo bảng sau:

	K2CO3	BaCl2	H2SO4	HCl
K2CO3
BaCl2
H2SO4
HCl

Nhận xét:

     Chất nào có 2 lần tạo khí và 1 lần tạo kết tủa là K₂CO₃.

     Chất nào có 2 lần tạo kết tủa (không sinh khí) là BaCl₂.

     Chất nào có 1 lần tạo khí và 1 lần tạo kết tủa là H₂SO₄.

     Chất nào có 1 lần tạo khí là HCl.

     Các phương trình hóa học.

              K₂CO₃  +  BaCl₂    BaCO₃  +  2KCl

              K₂CO₃  +  H₂SO₄    K₂SO₄  +  CO₂  +  H₂O

              K₂CO₃  +  2HCl    2KCl  +  CO₂  +  H₂O

              BaCl₂  +  H₂SO₄    BaSO₄  +  2HCl

Dạng 4: Nhận biết các chất trong cùng hỗn hợp (chứng minh).

Ví dụ : Một hỗn hợp khí gồm CO₂, SO₂, H₂. Nêu cách nhận biết mỗi khí trong hỗn hợp. Viết các phương trình hóa học của phản ứng xảy ra.

Phân tích

     Chứng minh các khí trong hỗn hợp, thường kết hợp giữa nhận biết bằng dấu hiệu (hiện tượng) và loại bỏ chất vừa nhận biết ra khỏi hỗn hợp, vì vậy thường dẫn hỗn hợp khí lần lượt đó qua bình đựng các thuốc thử lấy dư.

Hướng dẫn

     Dẫn hỗn hợp khí qua bình đựng dung dịch brom dư, nếu dung dịch brom bị nhạt màu thì chứng tỏ trong hỗn hợp có khí SO₂.

              SO₂  +  Br₂  +  2H₂O    H₂SO₄  +  2HBr

     Dẫn hỗn khí còn lại vào dung dịch nước vôi trong dư, thấy dung dịch nước vôi trong bị đục thì chứng tỏ hỗn hợp khí có CO₂.

              CO₂  +  Ca(OH)₂    CaCO₃  +  H₂O

     Khí thoát ra được dẫn vào ống đựng một ít bột CuO nung nóng, nếu chất rắn màu đen chuyển thành màu đỏ thì trong hỗn hợp có khí H₂.

              H₂  +  CuO    Cu  +  H₂O

2.2.2. Dự đoán và giải thích các hiện tượng hóa học.

a. Nguyên tắc:

     - Phải nêu đầy đủ các hiện tượng xảy ra như: chất rắn bị tan, xuất hiện kết tủa, sủi bọt khí, sự đổi màu, mùi, tỏa nhiệt, cháy, nổ,…. Viết đầy đủ các phương trình hóa học minh họa.

     - Các hiện tượng và các phương trình hóa học phải được sắp xếp theo đúng trình tự xảy ra trong thí nghiệm.

b. Một số chú ý:

     - Một số trường hợp cho chất A vào chất B sẽ có kết quả định tính khác với khi cho chất B vào chất A. Ví dụ:

          + Cho từ từ dung dịch Na₂CO₃ vào dung dịch HCl thì khí giải phóng liên tục.

              Na₂CO₃  +  2HCl    2NaCl  +  CO₂  +  H₂O

          + Cho từ từ dung dịch HCl vào dung dịch Na₂CO₃ thì lúc đầu không thoát khí, sau một thời gian mới có khí thoát ra.

              HCl  +  Na₂CO₃    NaHCO₃  +  NaCl

              HCl _dư  +  NaHCO₃    NaCl  +  CO₂  +  H₂O

     - Nguyên tắc thu khí vào bình bằng phương pháp dời chỗ không khí:

          + Khí nặng hơn không khí thì đặt đứng bình như: CO₂, O₂…

          + Khí nhẹ hơn không khí thì đặt ngược bình như: H₂, CH₄…

     - Nguyên tắc thu khí vào bình bằng phương pháp dời chỗ nước: Chỉ áp dụng cho các khí không có phản ứng với nước; không tan trong nước hoặc rất ít tan trong nước như: O₂, H₂, CO₂, N₂,…

     - Trong các thiết bị điều chế khí, người ta thường lắp thêm các bình loại bỏ tạp chất và bình hút ẩm. Bình hút ẩm thường chứa các chất hấp thụ được hơi nước như: H₂SO₄ đặc, P₂O₅, muối khan, kiềm khan,… Thiết bị hút ẩm đặt sau cùng (đặt ngay trước bình thu khí). Chất chọn hút ẩm không tác dụng với chất khí cần thu và không phản ứng với các khí tạp tạo ra các sản phẩm khí khác.

c. Một số ví dụ minh họa:

Ví dụ : Cho hình vẽ mô tả thí nghiệm điều chế khí Cl₂ từ MnO₂ và HCl đặc:

     a) Viết phương trình hóa học điều chế khí Cl₂.

     b) Cho biết khí Cl₂ sinh ra thường lẫn những tạp chất nào? Để thu được khí Cl₂ khô thì bình (1) và bình (2) lần lượt đựng dung dịch chất nào?

     c) Cho biết vai trò của bông tẩm dung dịch NaOH? Viết phương trình hóa học minh họa (nếu có).

Hướng dẫn

     a) Phương trình hóa học:

              MnO₂ + 4HCl _đặc  MnCl₂ + Cl₂ + 2H₂O

     b) Các tạp chất khí: Hơi nước, HCl.

          Để thu khí Cl₂ khô thì bình (1) thường dùng dung dịch NaCl bão hòa, bình (2) đựng H₂SO₄ đặc.

          Dung dịch NaCl bão hòa hấp thụ khí HCl, do độ tan của HCl lớn hơn so với độ tan của Cl₂ nên Cl₂ bị hòa tan không đáng kể.

          Dung dịch H₂SO₄ đặc có tác dụng hút nước.

     c) Vì Cl₂ là khí rất độc, nên dùng bông tẩm dung dịch NaOH để hấp thụ Cl₂ không cho Cl₂ thoát ra gây độc hại cho môi trường.

2.3. Pha chế dung dịch và phương pháp định lượng hỗn hợp.

a) Phương pháp:

Pha chế dung dịch	Phương pháp định lượng hỗn hợp
- Bước 1: Tính toán hóa học để xác định chất, lượng dung dịch cần lấy để pha chế. - Bước 2: Nêu cách pha chế      + Cân lấy chất rắn (hoặc đong lấy chất lỏng) theo tính toán ở bước, cho vào cốc đủ lớn.      + Trộn các chất vào nhau, khuấy cho tan (nếu pha chế theo khối lượng).      + Cho từ từ chất lỏng vào cốc đến vạch thể tích cần đạt (nếu phan chế theo thể tích)	- Bước 1: Cân lấy m1 (gam) hỗn hợp. - Bước 2: Thực hiện các thí nghiệm vậy lý, hóa học để xác định lượng một chất (A) trong hỗn hợp (m2). - Bước 3: Xác định % lượng chất                     Hoặc:  (Làm tương tự nếu định lượng thể tích)

b) Một số ví dụ minh họa:

Ví dụ: Trong phòng thí nghiệm có sẵn chất rắn: CuSO₄.5H₂O và dung dịch CuSO₄ 10% (khối lượng riêng D = 1,11 g/ml), nước cất (D = 1 g/ml) và các dụng cụ thiết bị.

     a) Nêu cách pha chế 80 gam dung dịch CuSO₄ 24% từ CuSO₄.5H₂O; nước cất.

     b) Nêu cách pha chế 250 ml dung dịch CuSO₄ 0,5M từ dung dịch CuSO₄ 10% và nước cất.

Hướng dẫn

a) Tính toán:

          Khối lượng CuSO₄ có trong 80 gam dung dịch CuSO₄ 24%.

              _{(cần lấy)} = 30 (gam)

              _{(nước cất cần lấy)} = 80 – 30 = 50 gam = 50 ml

• Cách pha chế:

     - Cân lấy 30 gam tinh thể CuSO₄.5H₂O cho vào cốc đủ lớn.

     - Đong lấy 50 ml nước cất cho tiếp vào cốc khuấy đều cho tan hết.

     Vậy ta đã pha chế được 80 gam dung dịch CuSO₄ 24%.

b) Tính toán:

          Số mol CuSO₄ có trong 250 ml dung dịch CuSO₄ 0,5M là:

             

          Thể tích dung dịch CuSO₄ 10% cần lấy:

             

• Cách pha chế:

          - Đong lấy 180 ml dung dịch CuSO₄ 10% cho vào cốc định mức đủ lớn (có vạch chia thể tích).

          - Cho tiếp một ít nước cất vào cốc và khuấy đều cho tan. Sau đó thêm từ từ nước cất vào cho đến khi đạt tới vạch 250 ml.

          Vậy ta đã pha chế được 250 ml dung dịch CuSO₄ 0,5M.

Ví dụ: Cho hỗn hợp Na₂CO₃.10H₂O và K₂CO₃. Bằng cách nào có thể xác định phần trăm khối lượng các chất có trong hỗn hợp. (Các hóa chất và dụng cụ thí nghiệm coi như có đủ).

Phân tích

     Chất rắn Na₂CO₃.10H₂O khi nung sẽ thoát ra phần nước kết tinh. Khối lượng chất rắn giảm xuống chính bằng khối lượng H₂O bay hơi. Từ đây áp dụng tỷ lệ khối lượng Na₂CO₃.10H₂O và H₂O ta sẽ tính được khối lượng Na₂CO₃.10H₂O.

Hướng dẫn

     - Cân lấy m₁ (gam) hỗn hợp.

     - Nung hỗn hợp đến khối lượng không đổi cho nước bay hơi hết.

     - Cân hỗn hợp rắn còn lại (Na₂CO₃, K₂CO₃) giả sử được m₂ (gam).

             

     Phần trăm khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp là:

             

             

* BÀI TẬP VẬN DỤNG.

Bài 1: Cho thí nghiệm như hình vẽ bên dưới:

     a) Viết các phương trình hóa học xảy ra trong thí nghiệm.

     b) Chọn 5 chất rắn khác thay KMnO₄ mà vẫn điều chế được Cl₂. Viết phương trình hóa học.

Hướng dẫn

     a) Phương trình hóa học

              2KMnO₄  +  16HCl _đặc    2KCl  +  2MnCl₂  +  5Cl₂  +  8H₂O

              Cl₂  +  H₂O    HCl  +  HClO

              HCl  +  NaHCO₃    NaCl  +  CO₂  +  H₂O

              CO₂  +  Ca(OH)₂    CaCO₃  +  H₂O

     b) Chọn KClO₃, K₂Cr₂O₇, MnO₂, PbO₂, KClO

              KClO₃  +  6HCl _đặc    KCl  +  2Cl₂  +  3H₂O

               K₂Cr₂O₇  +  14HCl _đặc    2KCl  +  2CrCl₃  +  3Cl₂  +  7H₂O

              MnO₂  +  4HCl _đặc   MnCl₂  +  Cl₂  +  2H₂O

              PbO₂  +  4HCl _đặc    PbCl₂  +  Cl₂  +  2H₂O

              KClO  +  2HCl _đặc    KCl  +  Cl₂  +  H₂O

Bài 2: Bằng kiến thức hóa học, hãy giải thích câu ca dao sau và viết phương trình hóa học.

Lúa chiêm lấp ló đầu bờ,

Hễ nghe sấm sét phất cờ mà lên

Hướng dẫn

     Khi có sấm sét thì xảy ra phản ứng giữa N₂ và O₂ (trong không khí).

              N₂  +  O₂   2NO

              2NO  +  O₂   2NO₂

     NO₂ tan trong nước mưa thành HNO₃, lượng HNO₃ theo nước mưa rơi xuống đất tác dụng với một số chất trong đất như MgCO₃, CaCO₃, NH₃ (ở các hố phân, hố nước tiểu,…) tạo ra các muối nitrat tan, chứa đạm bổ sung cho đất.

              3NO₂  +  H₂O   2HNO₃  +  NO

     Hoặc:      4NO₂  +  2H₂O  +  O₂   4HNO₃

              CaCO₃  +  2HNO₃   Ca(NO₃)₂  +  CO₂  +  H₂O

              MgCO₃  +  2HNO₃   Mg(NO₃)₂  +  CO₂  +  H₂O

              NH₃  +  HNO₃   NH₄NO₃

     Vậy sau những trận mưa giông thì đất được cung cấp thêm đạm (N) dưới dạng muối tan, cây dễ dàng hấp thụ nên sẽ nhanh chóng phát triển xanh tốt.

Bài 3: Có thể điều chế phân hỗn hợp nitrophotka (NPK) bằng cách trộn: NH₄NO₃, (NH₄)₂HPO₄, KCl và một chất độn (giả thiết chất độn không chứa các nguyên tố trên). Xác định khối lượng mỗi chất cần lấy để thu được 100 kg phân bón NPK có chứa 14% về khối lượng mỗi thành phần dinh dưỡng N, P₂O₅, K₂O.

Hướng dẫn

     Tính được

     Bảo toàn K, P ta có:

          2KCl  K₂O ; P₂O₅  2(NH₄)₂HPO₄

               

             

     Gọi m (gam) là khối lượng của NH₄NO₃

     Theo bảo toàn lượng N ta có:

             

Bài 4: Khi cho một mẫu kim loại Cu (dư) vào ống nghiệm chứa HNO₃ đặc thì ban đầu có khí màu nâu thoát ra, một thời gian sau thấy có khí không màu hóa nâu trong không khí. Nhỏ tiếp vài giọt dung dịch HCl vào hỗn hợp sau phản ứng thì lại thấy thoát ra khí không màu rồi hóa nâu trong khồn khí. Giải thích và viết phương trình hóa học.

Hướng dẫn

     Ban đầu nồng độ HNO₃ đặc nên giải phóng NO₂ (màu nâu).

              Cu  +  4HNO₃   Cu(NO₃)₂  +  2NO₂  +  2H₂O

     Sau một thời gian phản ứng, do số mol HNO₃ giảm và do lượng nước sinh ra làm cho nồng độ của HNO₃ đủ loãng để giải phóng NO (không màu). Khí NO tác dụng với O₂ trong không khí chuyển thành NO₂ (màu nâu).

              3Cu  +  8HNO_{3 loãng}   3Cu(NO₃)₂  +  2NO₂  +  4H₂O

              2NO  +  O₂   2NO₂ (*)

     Hỗn hợp thu được có chất tan Cu(NO₂)₂ và Cu (rắn). Khi cho HCl vào thì xảy phản ứng.

          8HCl  +  Cu(NO₃)₂  +  3Cu   4CuCl₂  +  2NO  +  4H₂O

     Khí NO tiếp tục hóa nâu (theo phản ứng *)

     Lưu ý: Để viết PTHH ở thí nghiệm sau cùng, ta có thể tưởng tượng [Cu(NO₃)₂ + HCl] như là [CuCl₂ + HNO₃]. Khi tác dụng với Cu thì HNO₃ tác dụng tạo ra Cu(NO₃)₂ + H₂O + NO; CuCl₂ còn lại sau phản ứng.

Bài 5: Thành phần của một loại nước khoáng được ghi như bảng dưới đây:

Thành phần	–Cl	–HCO3	=SO4	=Ca	–Na	=Mg
gam/lit	1,42	0,336	0,288	0,06	x = ?	0,024

     Tính x và khối lượng bã rắn thu được khi cô cạn cẩn thận 1 lít nước khoáng trên? (Giả sử khi cô cạn không xảy ra phản ứng hóa học, chỉ có nước trong dung dịch bị bay hơi).

Phân tích

     Đây là bài toán khó nếu học sinh không biết vận dụng quy tắc hóa trị. Trong dung dịch nước khoáng thì các nguyên tố kim loại Ca, Na, Mg liên kết với các gốc axit: =SO₄; –Cl; –HCO₃. Vì vậy theo quy tắc hóa trị ta có: “tổng số mol hóa trị của kim loại bằng tổng số mol hóa trị của gốc axit”.

Hướng dẫn

     Vì trong dung dịch có các nguyên tố Ca (II), Mg (II), Na (I) và các gốc axit Cl (I), SO₄ (II), HCO₃ (I) nên theo quy tắc hóa trị ta có:

         

         

         

     Vì cô cạn dung dịch không xảy ra phản ứng hóa học nên, ta có:

     Bảo toàn khối lượng m _{bã rắn} =

m _{bã rắn} = 1,42 + 0,366 + 0,288 + 0,06 + 0,024 + 1,081 = 3,239 (gam)

3. Hiệu quả mang lại:

3.1.  Khả năng mang lại lợi ích thiết thực

3.1.1.  Đối với cấp trường THCS VĨNH THẠNH TRUNG

* Kết quả học sinh giỏi đạt được tại trường THCSVĩnh Thạnh Trung   trong các năm qua:

Năm học	HSG cấp trường	HSG cấp huyện	HSG cấp tỉnh
2017 - 2018	07	05	02
2018 - 2019	07	06	02
2019 - 2020	07	07	Không tổ chức
2020 - 2021	07	07	02
2021 - 2022	07	07	02
2022 - 2023	07	07	02
2023 - 2024	05	05	02

* Kết quả học sinh giỏi đạt giải cấp huyện được trong các năm qua:

Năm học	Giải C	Giải B	Giải A
2017 - 2018	04	01	01
2018 - 2019	03	02	02
2019 - 2020	03	02	02
2020 - 2021	02	03	02
2021 - 2022	02	03	02
2022 - 2023	02	03	02
2023 - 2024	02	02	01

Việc áp dụng sáng kiến này đã góp phần nâng cao chất lượng bộ môn trong tổ, đồng thời nếu áp dụng lâu dài và phổ biến rộng rãi sẽ kích thích được các giáo viên không ngừng nghiên cứu, tìm kiếm biện pháp giảng dạy hiệu quả hơn cho tất cả đối tượng học trò. Điều này góp phần mang lại  thành tích tốt cho tổ bộ môn và nhà trường. Học sinh tham gia và đạt thành tích cao trong các kỳ thi học sinh giỏi cấp huyện, cấp tỉnh.

3.1.2.  Đối với các trường THCS trong Huyện :

Kết quả học sinh giỏi đạt giải cấp huyện: Bản thân là thành viên Hội đồng cốt cán môn Hóa  huyện Châu Phú nên đã chia sẽ kinh nghiệm thông qua các chuyên đề báo cáo nhằm nâng cao học sinh giỏi huyện Châu Phú

* Kết quả học sinh giỏi đạt giải cấp huyện môn hóa của Châu Phú

 

Năm học	Giải C	Giải B	Giải A
2020 - 2021	15	`10	03
2021 - 2022	12	12	08
2022 - 2023	10	15	10
2023 - 2024	12	15	10

 

 

 

 

* Kết quả học sinh giỏi đạt giải cấp tỉnh môn hóa của Châu Phú

 

Năm học	Giải C	Giải B	Giải A
2020 - 2021	02	02	02
2021 - 2022	03	02	01
2022 - 2023	02	02	01
2023 - 2024	02	02	03

 

Trong đó năm 2023 - 2024 có 01 em 18,5 đạt thủ khoa.

3.2. Khả năng áp dụng hoặc áp dụng thử, nhân rộng:

Ngoài đối tượng nghiên cứu chủ yếu là học sinh giỏi khối lớp 8, 9 tại trường THCS Vĩnh Thạnh Trung, sáng kiến này còn có thể áp dụng cho các trường cùng cấp học môn Khoa học tự nhiên. Ngoài ra đề tài này còn được phổ biến trong tổ chuyên môn và có thể nhân rộng điển hình trong hội đồng cốt cán môn hóa cấp trung học cơ sở huyện Châu Phú. Bên cạnh đó đề tài đã được phổ biến trong các buổi tham luận chọn học sinh giỏi văn hóa hội đồng bộ môn cấp tỉnh.

Qua kết quả của việc áp dụng sáng kiến vào giảng dạy tôi thấy rằng muốn đạt được kết quả cao trong công tác giảng dạy , trước hết người thầy phải cần mẫn chịu khó, giàu tính  năng động , sáng tạo trong việc hướng dẫn ôn tập cho học sinh .

Về phía học sinh phải nắm vững kiến thức cơ bản, say sưa với bộ môn. Biết cách khai thác triệt để các dữ kiện của đề cho. Khi chưa tìm được hướng giải cần đặt các câu hỏi trước các dữ kiện để suy luận, không được chán nản. Dù cho các em chưa giải được tất cả các bài tập khó nhưng những khám khá về hoá học mà thầy trò tìm ra sẽ làm các em yêu môn học, yêu quê hương đất nước và có nhiều mơ ước cho tương lai sau này các em sẽ được học ở các khối khoa học tự nhiên, chắp cánh cho những ước mơ hoài bão để trở thành những kỹ sư, bác sĩ hoặc những người giáo viên đứng trên mục giảng và tôi mong rằng sáng kiến này sẽ giúp các em giải bài tập hoá học tốt hơn.

Đánh giá phạm vi ảnh hưởng của Sáng kiến:

☐ Chỉ có hiệu quả trong phạm vi đơn vị áp dụng.

☒ Đã được chuyển giao, nhân rộng việc áp dụng ra phạm vi huyện Châu Phú theo chứng cứ đính kèm.

☐ Đã phục vụ rộng rãi người dân hoặc người tiêu dùng trên địa bàn tỉnh, hoặc đã được chuyển giao, nhân rộng việc áp dụng trên địa bàn tỉnh theo chứng cứ đính kèm.

☐ Đã phục vụ rộng rãi người dân hoặc người tiêu dùng tại Việt Nam, hoặc đã được chuyển giao, nhân rộng việc áp dụng tại nhiều tỉnh, thành theo chứng cứ đính kèm.

Đơn vị áp dụng Trường THCS Vĩnh Thạnh Trung            HIỆU TRƯỞNG         Nguyễn Thanh Hùng

Vĩnh Thạnh Trung, ngày 30 tháng 12 năm 2024 Người yêu cầu công nhận           Châu Trần Tân Quốc