Sáng kiến kinh nghiệm Sử dụng hệ thống bài tập có nhiều cách giải nhằm rèn luyện tư duy cho học sinh trong dạy học hóa học vô cơ lớp 11 nâng cao trường THPT

 Sáng kiến kinh nghiệm 
Sử dụng hệ thống bài tập có nhiều cách 
giải nhằm rèn luyện tư duy cho học sinh 
 trong dạy học hóa học vô cơ lớp 11 
 nâng cao trường THPT 
 1 
VI. Phương tiện và phương pháp nghiên cứu 
 - Nghiên cứu, tham khảo các tài liệu có liên quan 
 - Tổng hợp, phân tích, đề xuất phương pháp giải 
 - Đưa ra các dạng bài tập tiêu biểu để minh họa sau đó có bài tập tương tự 
VII. Kế hoạch thực hiện đề tài: 
Nghiên cứu thực trạng của học sinh sau khi học hoá 10 và kiểm tra chất lượng để căn cứ vào 
đó lập kế hoạch xây dựng đề tài từ tháng tháng 11 năm 2011 
 DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT 
 DD: Dung dịch 
 ĐKTC: Điều kiện tiêu chuẩn 
 ĐLBTNT: Định luật bảo toàn nguyên tố 
 PTHH: Phương trình hóa học 
 THPT: Trung học phổ thông 
 PHẦN II . NỘI DUNG 
I.CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP HOÁ HỌC 
 3 
- Lập sơ đồ biến đổi các chất trước và sau quá trình phản ứng. 
- Từ giả thiết của bài toán tìm  m trước và  m sau (không cần biết là phản ứng hoàn toàn hay 
không hoàn toàn). 
- Vận dụng phương pháp bảo toàn khối lượng để lập phương trình toán học, kết hợp với các 
dữ kiện khác để lập được hệ phương trình. 
- Giải hệ phương trình. 
d/ Chú ý: Điều quan trọng nhất khi áp dụng phương pháp này là phải xác định đúng khối 
lượng chất tham gia phản ứng và tạo thành (lưu ý đến các chất kết tủa, bay hơi và khối lượng 
dung dịch). 
3. Phương pháp bảo toàn nguyên tố 
a/ Nội dung: 
 Căn cứ vào định luật bảo toàn nguyên tố: “Trong các phản ứng hóa học thông thường, 
các nguyên tố luôn được bảo toàn”. 
 Như vậy: “Tổng số mol nguyên tử của một nguyên tố X bất kì trước và sau phản ứng 
luôn bằng nhau”. 
b/ Các bước giải 
- Viết sơ đồ các biến đổi 
- Rút ra mối liên hệ về số mol của các nguyên tố cần xác định theo yêu cầu của đề bài trên 
cơ sở định luật bảo toàn nguyên tố. 
c/ Chú ý: 
- Điểm mấu chốt của phương pháp là phải xác định được đúng các hợp phần có chứa nguyên 
tố X ở trước và sau phản ứng. Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố với X để rút ra mối liên 
hệ giữa các hợp phần. 
- Hạn chế viết PTHH mà thay vào đó nên viết sơ đồ phản ứng biểu diễn các biến đổi cơ bản 
của các nguyên tố quan tâm. 
4. Phương pháp tăng giảm khối lượng 
a/ Nội dung: “Dựa vào sự tăng giảm khối lượng khi chuyển từ chất này sang chất khác để 
xác định khối lượng một hỗn hợp hay một chất” 
 5 
- Xác định tổng số mol điện tích dương và tổng số mol điện tích âm. 
- Áp đụng định luật bảo toàn điện tích. 
- Xét các tương tác có thể xảy ra trong dd (nếu tạo được kết tủa, chất khí, chất điện li yếu). 
- Đối với quá trình oxi hóa – khử phải nhận định đúng sự tồn tại của ion sau phản ứng. 
6. Phương pháp trung bình 
a/ Nội dung: 
 Đối với một hỗn hợp bất kì ta luôn có thể biểu diễn chúng qua một đại lượng tương 
đương, thay thế cho cả hỗn hợp, là đại lượng trung bình (như khối lượng mol trung bình, số 
nguyên tử trung bình, số nhóm chức trung bình.), được biểu diễn qua biểu thức: 
 n
  X i .ni
 i 1
 X n 
  ni
 i
 Trong đó: 
 - Xi là đại lượng đang xét của chất thứ i trong hỗn hợp 
 - ni là số mol của chất thứ i trong hỗn hợp 
Ví dụ: Công thức khối lượng mol phân tử trung bình hỗn hợp ( ) 
 là khối lượng trung bình của một mol hỗn hợp. 
 không phải hằng số mà có giá trị phụ thuộc vào thành phần về lượng các chất trong 
hỗn hợp: 
 tæng khèi l­îng hçn hîp (tÝnh theo gam)
 M . 
 tæng sè mol c¸c chÊt trong hçn hîp
 M n
 M1 n 1 M 2 n 2 M 3 n 3 ...  i i
 M 
 n1 n 2 n 3 ... n i
 Nếu hỗn hợp là chất khí thì có thể tính theo công thức: 
 V1 M 1 + V 2 M 2 + V 3 M 3
 M hh 
 V1 + V 2 + V 3
 luôn nằm trong khoảng khối lượng mol phân tử của các chất thành phần 
 nhỏ nhất và lớn nhất: 
 Mmin < < Mmax 
 Biểu thức tính nguyên tử Cacbon trung bình: 
 7 
- Nếu các chất trong hỗn hợp có số mol bằng nhau thì trị trung bình đúng bằng trung bình 
cộng và ngược lại. 
- Nếu biết tỉ lệ mol các chất thì nên chọn số mol của chất có số mol ít nhất là 1, rồi suy ra số 
mol các chất còn lại, từ đó tính X . 
7. Phương pháp đường chéo 
a/ Nội dung: Khi trộn lẫn hai dung dịch 
 Khối lượng Thể tích Nồng độ (C% hoặc CM) 
Dung dịch 1 m1 V1 C1 
Dung dịch 2 m2 V2 C2 
Dung dịch cần pha m = m1 + m2 V = V1 + V2 C 
Sơ đồ đường chéo và công thức tương ứng với mỗi trường hợp: 
 - Đối với nồng độ % về khối lượng: 
 m1 C1 |C2 - C | 
 C m C C
 1 1 
 m C C
 m2 C2 |C1 - C | 2 2
 - Đối với nồng độ mol: 
 V1 C1 |C2 - C | 
 C V C C
 1 1 
 V C C
 V2 C2 |C1 - C | 2 2
b/ Đánh giá phương pháp đường chéo 
- Đây là phương pháp có nhiều ưu điểm, giúp tăng tốc tính toán và là một công cụ đắc lực 
cho phương pháp trung bình. 
- Phương pháp đường chéo có thể các dụng tốt cho nhiều trường hợp, nhiều dạng bài tập, 
đặc biệt là dạng bài tập “pha chế dung dịch” và tính thành phần hỗn hợp. 
 9 
 Ví dụ: Quá trình oxh hoàn toàn Fe thành Fe3+ 
 O2 HNO3 3+ O2 3+
 Fe  FexOy  Fe có thể qui thành Fe  Fe 
c/ Một số điểm lưu ý: 
- Trong quá trình tính toán theo phương pháp quy đổi đôi khi ta gặp số âm đó là do sự bù trừ 
khối lượng của các chất trong hỗn hợp. Trong trường hợp này ta vẫn tính toán bình thường 
và kết quả cuối cùng vẫn thỏa mãn. 
- Khi quy đổi hỗn hợp nhiều chất (hỗn hợp X) từ 3 chất trở lên thành hỗn hợp 2 chất hay 1 
chất ta phải bảo toàn số mol nguyên tố và bảo toàn số mol hỗn hợp. 
- 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. 
9. Phương pháp đồ thị 
a/ Nội dung: Trên cơ sở các phương trình hóa học, vẽ đồ thị mô tả mối quan hệ số mol các 
chất phản ứng và chất cần xác định. Sau đó dựa vào đồ thị xác định lượng mà đề bài yêu 
cầu. 
 Trong hoá học, một số dạng bài tập được giải dựa trên cơ sở nội dung của phương pháp 
này. Đó là trường hợp mà trong thí nghiệm hoá học có hai quá trình lượng kết tủa tăng dần, 
sau đó giảm dần đến hết khi lượng chất phản ứng có dư. Có thể vận dụng phương pháp này 
trong hoá học ở các trường hợp chủ yếu sau: 
 - Thổi khí CO2 vào dung dịch chứa hiđroxit của kim loại nhóm IIA. 
 - Rót từ từ dung dịch kiềm đến dư vào dung dịch muối nhôm hoặc muối kẽm hoặc 
muối crom (III). 
 - 2-
 - Rót từ từ dung dịch axit đến dư vào dung dịch muối có chứa anion AlO2 hoặc ZnO2 
 2-
hoặc CrO2 . 
 - Sục khí NH3 vào dung dịch muối đồng. 
b/ Một số lưu ý 
 - Bài toán có thể có một nghiệm hoặc hai nghiệm. 
 - Dựa vào dữ kiện thực nghiệm đề bài để xác định nghiệm đúng: 
 + Thể tích nhỏ nhất: Trước điểm cực đại 
 11 
 Số oxi hóa cao nhất (max) của kim loại là n 
 Số mol electron nhận ở (2) là t mol 
Ta có : M – n e M+n Số mol electron nhường là na (mol) 
 a na 
 m m
Theo định luật bảo toàn electron ta có: 1 t na 
 8
Nhân cả hai vế với M ta được : 
 M (m m) M.m M.n
 1 M.t n(M .a) 1 M.t n.m 
 8 8 8
 M
 .m1 M.t
 m 8 (1) 
 M
 n 
 8
- Nếu kim loại đã cho là Fe có M = 56, n = 3 ta được m = 0,7.m1 + 5,6.t (1) 
- Nếu kim loại đã cho là Cu có M = 84, n = 2 ta được m = 0,8.m1+ 6,4.t (2) 
Khi biết 2 trong 3 đại lượng m, m1, t ta tính được ngay đại lượng còn lại. 
b/ Phạm vi áp dụng : 
- Chỉ áp dụng khi HNO3 (hoặc H2SO4 đặc nóng) lấy dư hoặc vừa đủ. 
- Công thức kinh nghiệm trên chỉ áp dụng với hai him loại là Fe và Cu. 
c/ Các bước giải : 
- Tìm tổng số mol electron nhận ở giai đoạn khử N+5 hoặct S+6 
- Tìm tổng khối lượng hỗn hợp kim loại và oxit kim loại. 
- Áp dụng công thức (1) và (2). 
12. Phương pháp ghép ẩn số 
a/ Nội dung : 
 Phương pháp ghép ẩn số giúp học sinh hiểu rõ hơn về bản chất hóa học, đặc biệt khi 
dạy các bài tập tiền đề khi học về hóa học. 
 13 
nữa, đặc biệt là loại tư duy đa hướng. Với mỗi cách giải nhiều khi chỉ làm nổi bật được một 
hay một số khía cạnh của bài tập. Giải bài tập bằng nhiều cách là một phương pháp có hiệu 
quả nhằm khai thác bản chất hóa học của bài toán. Cụ thể, học sinh không rập khuôn máy 
móc mà linh hoạt, mềm dẻo, có khả năng nhìn nhận vấn đề, bài toán dưới nhiều góc độ và 
khía cạnh khác nhau nên nắm vững được bản chất hóa học của bài hóa. 
II. TUYỂN CHỌN VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CÓ NHIỀU CÁCH GIẢI. 
Bài 1. Hòa tan 71 gam P2O5 vào bao nhiêu gam dung dịch H3PO4 24,5% để có dd 
H3PO4 49%? 
 Lời giải 
 71
Số mol P2O5 là: 0,5 (mol) 
 142
 P2O5 + 3H2O 2H3PO4 
 0,5 1,5 1 (mol) 
Gọi a là khối lượng dd H3PO4 24,5% 
Gọi b là khối lượng dd H3PO4 78,4 % tạo thành 
Cách 1. 
Áp dụng phương trình nồng độ 
 24,5.a
Khối lượng H3PO4 là: 98 1 98 0,245.a 
 100
Khối lượng dd tạo thành là : 71 + a 
 98 0,245.a
Ta có: 0,49 
 71 a
 a = 258 (gam) 
Cách 2. Áp dụng phương pháp bảo toàn nguyên tố 
nP = nP(P2O5) + nP(dd H3PO4 24,5%) = nP(dd H3PO4 49%) 
 24,5.a 49(71 a)
 1 
 100 98 100 98
 1+0,0025a = 0,005(71+a) 
 a = 258 (gam) 
Cách 3. Giải hệ phương trình bậc nhất hai ẩn 
Khối lượng H3PO4 trong a gam dd H3PO4 24,5% là: 0,245a 
 15