Đề tài Phương pháp giải bài toán về CO2 hoặc SO2 tác dụng với kiềm dạng R(OH)2

A- PHẦN MỞ ĐẦU. I- LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI: Mục tiêu chính của đổi mới phương pháp dạy học là nhằm góp phần thực hiện mục tiêu đổi mới nền giáo dục nước nhà. Theo Luật Giáo dục Việt Nam: " Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác chủ động sáng tạo của học sinh phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, từng môn học, bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui hứng thú học tập cho học sinh". Muốn đổi mới giáo dục thì phải tích cực đổi mới cách dạy và cách học, thay đổi nhận thức về chất lượng dạy và học. Như vậy, đổi mới phương pháp dạy học phải chống thói quen áp đặt, “rót kiến thức” và tạo ra cơ hội cho học sinh tiếp cận và phát hiện kiến thức, biết giải quyết các vấn đề một cách linh hoạt và sáng tạo. Ngày nay, việc đổi mới trong các bài giảng lý thuyết đã được áp dụng một cách rộng rãi và có hiệu quả. Tuy nhiên, đổi mới trong phương pháp bồi dưỡng kỹ năng giải bài tập cho học sinh vẫn còn nhiều hạn chế ( nhất là trong công tác bồi dưỡng học sinh giỏi); giáo viên vẫn còn sử dụng theo lối mòn (giáo viên giải mẫu, học sinh làm theo), chưa phát huy hết tiềm lực về tư duy, tính sáng tạo và trí thông minh của học sinh. Trong nhiều năm làm nhiệm vụ bồi dưỡng học sinh giỏi cho trường và phòng Giáo dục ĐakPơ, tôi nhận thấy học sinh giỏi vẫn còn nhiều lúng túng khi giải các bài toán phức tạp. Sự lúng túng này càng thể hiện rõ khi các em tham gia giải các bài toán có liên quan đến phản ứng giữa CO2 hoặc SO2 tác dụng với kiềm dạng R(OH)2. Trong khi loại bài tập này hầu như không thể thiếu trong các kỳ thi học sinh giỏi. Từ những sai lầm và rất lúng túng của học sinh, tôi đã kiểm tra, phân tích thực trạng và tìm nguyên nhân chính là do các em chưa hiểu bản chất của phản ứng giữa oxit axit với kiềm ( trong đó có phản ứng của CO2 ( hoặc SO2 ) tác dụng với R(OH)2 ). Với những lý do trên tôi đã tìm tòi nghiên cứu, tham khảo tư liệu và áp dụng đề tài: “ Phương pháp giải bài toán về CO2 hoặc SO2 tác dụng với kiềm dạng R(OH)2” nhằm giúp cho các em HS giỏi khắc phục những sai lầm; biết giải các bài tập loại này một cách tự tin và hiệu quả. II- MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU: Đề tài nhằm mục đích làm rõ bản chất của phản ứng CO2 hoặc SO2 tác dụng với kiềm của kim loại hóa trị II, qua đó giúp học sinh hình thành kỹ năng giải các bài toán có liên quan đến phản ứng hóa học này. Đề tài còn nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo trong giải toán hóa học của học sinh, góp phần nâng cao chất lượng đội tuyển học sinh giỏi. III- ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU: Đề tài này nghiên cứu bản chất của phản ứng phản ứng CO2 ( hoặc SO2) tác dụng với kiềm dạng R(OH)2 và các phương pháp giải các bài toán hóa học có liên quan đến phản ứng này. IV- PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU: 1- Phương pháp chủ yếu Để thực hiện đề tài, tôi sử dụng phương pháp chủ yếu là tổng kết kinh nghiệm, được thực hiện theo các bước: · Xác định đối tượng: xuất phát từ những khó khăn vướng mắc trong công tác bồi dưỡng HS giỏi, tôi xác định cần phải có một đề tài nghiên cứu về các phương pháp giải bài toán về phản ứng giữa CO2 ( hoặc SO2) với kiềm. · Thể nghiệm và đúc kết kinh nghiệm : Trong quá trình vận dụng đề tài, tôi đã áp dụng nhiều biện pháp, như: trao đổi cùng giáo viên có kinh nghiệm, trò chuyện cùng HS; kiểm tra, đánh giá và so sánh kết quả. 2-Các phương pháp hỗ trợ Ngoài ra, tôi còn dùng một số phương pháp hỗ trợ khác như phương pháp nghiên cứu tài liệu, điều tra nghiên cứu… V- GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI: Đề tài này chỉ nghiên cứu và áp dụng cho đối tượng học sinh giỏi trong đội tuyển học sinh giỏi lớp 9 của huyện ĐakPơ. Về mặt kiến thức kỹ năng, đề tài chỉ nghiên cứu một số phương pháp giải toán có liên quan đến phản ứng CO2 ( hoặc SO2 ) tác dụng với kiềm của kim loại hóa trị II. VI- PHẠM VI VÀ KẾ HOẠCH NGHIÊN CỨU: - Kế hoạch thực hiện đề tài : Đề tài bắt đầu nghiên cứu từ tháng 9 năm 2007, được thử nghiệm trong năm học 2007-2008 và học kỳ I năm học 2008-2009. Đề tài đã được tổng kết, rút kinh nghiệm vào tháng 12 năm 2008. - Đề tài được áp dụng tại trường THCS Chu Văn An, sau đó áp dụng bồi dưỡng đội tuyển học sinh giỏi môn Hóa học lớp 9 của huyện ĐakPơ. B- NỘI DUNG ĐỀ TÀI I- CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN VỀ PHẢN ỨNG CO2 ( SO2) TÁC DỤNG VỚI KIỀM DẠNG R(OH)2 Giải toán hóa học là sự kết hợp nhuần nhuyễn giữa hiện tượng và bản chất hóa học với các kỹ năng về toán học. Tuy nhiên, muốn giải chính xác một bài toán hóa học ( loại tính theo phương trình hóa học) thì trước tiên phải viết đầy đủ và chính xác các phương trình hóa học xảy ra, đây là “chìa khóa” để mở đáp án của một bài toán hóa học. Chỉ cần một nhầm lẫn nhỏ trong việc viết phương trình hóa học thì mọi nổ lực trong giải toán đều trở nên vô nghĩa. Trong hệ thống các bài tập hóa học nâng cao có rất nhiều loại bài tập mà bản chất của phản ứng rất phức tạp, học sinh thường viết thiếu phương trình phản ứng hoặc xác định sai về chất sản phẩm, do đó không thể nào có được lời giải và đáp số chính xác. Một trong các loại bài tập phức tạp đó là dạng toán về CO2 tác dụng với kiềm hóa trị II dạng R(OH)2. Để giải tốt loại bài toán này thì học sinh phải hiểu được bản chất của phản ứng. Vậy bản chất của phản ứng này như thế nào ? 1- Bản chất phản ứng giữa CO2 ( SO2 ) tác dụng với kiềm dạng R(OH)2. Giả sử dẫn b (mol) CO2 ( hoặc SO2) vào dung dịch chứa a (mol) kiềm Ca(OH)2 hoặc Ba(OH)2 thì phản ứng xảy ra theo trình tự như sau: Đầu tiên, phản ứng tạo muối trung hòa, đến khi thì kết tủa đạt cự đại ( với R là kim loại kiềm hóa trị II): CO2 + R(OH)2 ® RCO3 ¯ + H2O (1) a ¬ a ® a (mol) Nếu tiếp tục bơm CO2 thì kết tủa RCO3 bị tan dần và chuyển thành muối R(HCO3)2 . Khi thì kết tủa tan hoàn toàn. CO2 + H2O + RCO3 ® R(HCO3)2 (1’) a ¬ a (mol) Tổng hợp (1) và (1’) ta có PTHH chung: 2CO2 + R(OH)2 ® R(HCO3)2 (2) 2a a a (mol) Như vậy, tùy thuộc vào tỷ lệ số mol của oxit axit và kiềm mà muối tạo thành có thể là muối trung hòa hoặc muối axit hoặc cả hai muối. Để đơn giản trong việc giải các bài toán có liên quan, giáo viên có thể rút ra nhận xét tương đối về mặt định tính nhưng giúp học sinh giải toán vừa nhanh, vừa chính xác: Ú Nếu chỉ tạo muối trung hòa thì coi như chỉ xảy ra phản ứng (1) Ú Nếu chỉ tạo muối axit thì coi như chỉ xảy ra phản ứng (2) Ú Nếu tạo đồng thời hai muối thì coi như chỉ xảy ra cả (1) và (2) 2) Phương pháp xác định nhanh loại muối tạo thành : Căn cứ vào bản chất của phản ứng, chúng ta có thể kết luận nhanh loại muối tạo thành dựa theo tỷ số mol Nếu đặt = thì có 5 trường hợp tạo muối như sau: Giá trị T Quan hệ mol Muối tạo thành Chất dư T >2 b > 2a R(HCO3)2 CO2 T = 2 b = 2a R(HCO3)2 vừa đủ 1< T < 2 a < b < 2a Cả 2 muối vừa đủ T = 1 b = a RCO3 vừa đủ T < 1 b < a RCO3 R(OH)2 Như vậy, chỉ cần xác định được tỷ số mol của cặp chất tham gia thì học sinh có thể dễ dàng kết luận phản ứng tạo ra muối gì. 3) Cơ sở phân loại các bài toán về phản ứng CO2 ( SO2) tác dụng với kiềm dạng R(OH)2. Ngoài việc phân tích, làm rõ bản chất của phản ứng, giáo viên còn phải biết sáng tạo trong cách phân dạng bài tập, nhằm giúp học sinh có định hướng rõ ràng về phương pháp giải. Đây là yêu cầu rất quan trọng vì nó có thể biến cái phức tạp trở thành những điều đơn giản. Dựa vào số lượng của các dữ kiện và mục đích yêu cầu của đề bài tôi thường chia các bài toán về phản ứng CO2 ( SO2) tác dụng với kiềm R(OH)2 thành 4 dạng chính sau đây: * Dạng 1: Xác định được số mol của CO2 ( hoặc SO2) và kiềm R(OH)2. * Dạng 2: Chỉ biết số mol của một chất tham gia CO2 ( SO2) hoặc kiềm, yêu cầu xác định lượng muối tạo thành. * Dạng 3: Biết khối lượng của một muối hoặc khối lượng muối chung. * Dạng 4: CO2 ( hoặc SO2) tác dụng với hỗn hợp kiềm X(OH)2 và YOH. II- THỰC TRẠNG CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1- Thực trạng về điều kiện học tập và trình độ của học sinh trước khi thực hiện đề tài: Trong một buổi bồi dưỡng học sinh giỏi cho trường tôi đã đưa ra bài toán “ Tính thể tích CO2 ( đktc) để khi sục vào 2 líl dung dịch Ca(OH)2 0,02M thì thu được 3 gam kết tủa”. Kết quả cả 10 em trong đội tuyển đều đã mắc sai lầm chung là không nhìn thấy trường hợp tạo hỗn hợp muối CaCO3 và Ca(HCO3)2, các em cho rằng phản ứng chỉ tạo muối trung hòa và Ca(OH)2 dư. Và rất nhiều sai lầm khác có liên quan đến bài toán về CO2 ( hoặc SO2 ) tác dụng với kiềm dạng R(OH)2. Hầu hết các em đều cho rằng dạng toán này khó quá, thường tỏ ra rất sợ khi nhận nhiệm vụ giải các bài tập loại này. Vì thế các em học sinh rất thụ động trong các buổi học bồi dưỡng, không hứng thú học tập. Trong 10 học sinh tham gia bồi dưỡng chỉ có một em biết viết PTHH xảy ra theo đúng bản chất, nhưng lại chưa biết cách giải toán. Là học sinh vùng nông thôn còn nhiều khó khăn, vì vậy điều kiện học tập của các em còn rất hạn chế. Nhiều học sinh không có sách tham khảo, một số em có sách tham khảo thì lại chưa biết cách học tập với sách. Từ những sai lầm và các khó khăn nêu trên, tôi nghĩ cần phải nghiên cứu, tổng hợp về phương pháp giải một số dạng bài toán có liên quan đến phản ứng CO2 ( SO2) tác dụng với kiềm. 2- Chuẩn bị thực hiện đề tài: Để áp dụng đề tài, tôi thực hiện một số khâu quan trọng như sau: a) Điều tra trình độ HS, tình cảm thái độ của HS về nội dung của đề tài; điều kiện học tập của HS. Hướng dẫn cách sử dụng sách tham khảo và giới thiệu một số sách của thư viện trường để học sinh mượn đọc. b) Chọn lọc và nhóm các bài toán theo dạng, xây dựng phương pháp giải chung cho mỗi dạng, biên soạn bài tập mẫu; bài tập vận dụng và nâng cao. Ngoài ra phải dự đoán những sai lầm mà học sinh có thể mắc phải. c) Lên kế hoạch về thời lượng cho mỗi dạng toán. Tham khảo tài liệu, trao đổi với đồng nghiệp; nghiên cứu các đề thi HS giỏi của tỉnh ta và một số tỉnh, thành phố khác, viết thành tài liệu riêng để bồi dưỡng học sinh. III- KINH NGHIỆM VẬN DỤNG ĐỀ TÀI VÀO THỰC TIỄN: Khi thực hiện đề tài vào việc giảng dạy, trước hết tôi làm rõ bản chất của phản ứng oxit axit tác dụng với kiềm ( như đã nêu trong phần cơ sở lý luận). Sau đó tổ chức giải khảo sát một số bài tập mẫu để rút ra hướng giải chung cho các bài tập dạng CO2 (hoặc SO2) tác dụng với kiềm R(OH)2 , gồm các bước cơ bản sau đây: ÚBước 1: Chuyển đổi các dữ kiện thành số mol ( nếu được), xác định tỷ lệ số mol của cặp chất tham gia ( hoặc một cặp chất nào đó) ÚBước 2: Xác định muối nào tạo thành. +) Nếu biết tỷ lệ số mol ( T) thì kết luận được loại muối tạo thành ( đã nêu trong phần cơ sở lý luận) +) Nếu không biết tỷ lệ mol (T) thì phải biện luận theo trường hợp. ÚBước 3: Viết đầy đủ các PTHH xảy ra. ÚBước 4: Tính toán để hoàn thành yêu cầu của đề bài. Tiếp theo, tôi tiến hành bồi dưỡng kỹ năng theo dạng. Mức độ rèn luyện từ dễ đến khó, nhằm bồi dưỡng học sinh phát triển kỹ năng từ biết làm đến thành thạo và sáng tạo. Khi tổ chức bồi dưỡng kỹ năng giải toán cho học sinh, tôi luôn tạo cơ hội cho học sinh phát hiện vấn đề, hướng dẫn học sinh giải quyết vấn đề, tổ chức vận dụng và nâng cao. Từ việc giải bài tập mẫu, học sinh rút ra được phương pháp giải và tránh được những sai lầm trong nhận thức hóa học. Sau đây là một số kinh nghiệm về phân dạng và phương pháp giải các bài toán về phản ứng của CO2 ( hoặc SO2) tác dụng với kiềm dạng R(OH)2. 1) Dạng 1: Xác định được số mol của CO2 ( hoặc SO2) và kiềm R(OH)2. a) Phương pháp chung: ÚBước 1: Xác định số mol CO2 ( hoặc SO2) và R(OH)2 ÚBước 2: Lập tỷ lệ số T = và kết luận loại muối tạo thành ÚBước 3: Viết PTHH tương ứng và tính toán theo yêu cầu của đề bài. Nếu kết thúc phản ứng chỉ thu được một muối trung hòa hoặc muối axit thì bài toán rất đơn giản ( tôi không trình bày trường hợp này). Nếu biết được phản ứng tạo 2 muối thì bài toán có thể giải được bằng 4 cách khác nhau: * Cách 1: Phương pháp nối tiếp (đúng nhất về bản chất) CO2 + R(OH)2 RCO3 ¯ + H2O a a a (mol) CO2 + H2O + RCO3 R(HCO3)2 ( b – a) ® ( b – a) ( b – a) (mol) Kết quả phản ứng tạo ra: ( 2a-b) mol RCO3 và (b-a) mol muối R(HCO3)2. * Cách 2: Phương pháp song song Gọi x,y lần lượt là số mol của RCO3 và RHCO3 thì ta có: CO2 + R(OH)2 RCO3 ¯ + H2O x x x (mol) 2CO2 + R(OH)2 R(HCO3)2 2y y y (mol) Ta có hệ phương trình : giải hệ tìm x,y. * Cách 3: Phương pháp hợp thức Có thể gộp thành một phản ứng tạo đồng thời 2 muối,sao cho tỷ số mol của CO2 ( hoặc SO2) và kiềm R(OH)2 phù hợp với tỷ số T. * Cách 4: Phương pháp đường chéo Phương pháp này cho phép xác định nhanh tỷ lệ số mol của hai muối tạo thành mà không cần viết phản ứng ( nếu đề bài không yêu cầu ). Từ CTHH của các muối dễ dàng xác định được tỷ số mol T1, T2 để tạo ra mỗi muối đó. Cụ thể : RCO3 (); R(HCO3)2 () Ta có sơ đồ : R(HCO3)2: n1 T1= 2 RCO3 : n2 T2 =1 Suy ra ta có: (1) ; n1 + n2 = a (2) Giải các phương trình (1) và (2) sẽ tìm được n1 và n2 b)Ví dụ: Dẫn 2,688 lít CO2 ( đktc) vào 200ml dung dịch Ba(OH)20,5M. Hỏi muối nào tạo thành ? bao nhiêu gam ? * Phát hiện vấn đề : vì Þ tạo 2 muối ( có 4 cách giải) * Bài giải : Cách 1: Phương pháp nối tiếp ; CO2 + Ba(OH)2 ® BaCO3 ¯ + H2O Ban đầu: 0,12 0,1 0 (mol) Phản ứng: 0,1 0,1 0,1 Sau p.ứng: 0,02 0 0,1 Vì CO2 dư nên một phần kết tủa bị hòa tan : CO2 + H2O + BaCO3 ® Ba(HCO3)2 Ban đầu: 0,02 0,1 0 (mol) Phản ứng: 0,02 0,02 0,02 Sau p.ứng: 0 0,08 0,02 Cách 2: Phương pháp song song Gọi x,y lần lượt là số mol của BaCO3 và Ba(HCO3)2 CO2 + Ba(OH)2 ® BaCO3 ¯ + H2O x x x (mol) 2CO2 + Ba(OH)2 ® Ba(HCO3)2 2y y y (mol) Ta có hệ pt : giải ra được : Cách 3: Phương pháp hợp thức Ta có: Þ ta có phương trình hóa học chung: 6CO2 + 5Ba(OH)2 ® 4BaCO3 + Ba(HCO3)2 + 4H2O 0,12® 0,1 0,08 0,02 (mol) Cách 4: Phương pháp đường chéo Căn cứ vào CTHH của 2 muối cũng biết được tỷ lệ số mol vừa đủ để tạo ra mỗi muối: BaCO3(); Ba(HCO3)2 () Ta có sơ đồ đường chéo: Ba(HCO3)2: n1 T1= 2 0,2 ® 1 BaCO3 : n2 T2 = 1 0,8 ® 4 Þ ; mà : ; 2) Dạng 2: Chỉ biết số mol của một chất tham gia CO2 ( SO2) hoặc kiềm, yêu cầu xác định lượng muối tạo thành. a) Phương pháp giải: Do không xác định được nên có thể xảy ra 3 trường hợp. +) Trường hợp 1: muối tạo thành là muối trung hòa. Xác định m1 ( g) +) Trường hợp 2: muối tạo thành là muối axit. Xác định m2 (g) +) Trường hợp 3: tạo ra hai muối. Tổng lượng muối : m1 < m < m2. b) Ví dụ: Hấp thụ hoàn toàn 2,24 lít khí SO2 (ở đktc) vào bình đựng dung dịch Ca(OH)2.Hỏi sau phản ứng muối nào tạo thành ? bao nhiêu gam ? * Phát hiện vấn đề : không tìm được Þ bài toán có có thể xảy ra 3 trường hợp. * Bài giải: Vì chưa biết số mol Ca(OH)2 nên có thể xảy ra cả 3 trường hợp *Trường hợp1: muối tạo thành là CaSO3. Ca(OH)2 + SO2 ® CaSO3 ¯ + H2O (1) Theo (1) : Þ *Trường hợp2: Chỉ có muối Ca(HCO3)2 tạo thành. Ca(OH)2 + 2SO2 ® Ca(HSO3)2 (2) Theo (2) : Þ *Trường hợp3: Phản ứng tạo đồng thời 2 muối. Ca(OH)2 + SO2 ® CaSO3 + H2O (1) Ca(OH)2 + 2SO2 ® Ca(HSO3)2 (2) Vậy ta có : Þ Þ 10,1 (g) < < 12 (g) 3) Dạng 3: Biết khối lượng của một muối hoặc khối lượng muối chung. a) Phương pháp giải: +) Nếu biết khối lượng một muối trung hòa ( hoặc muối axit): Biện luận theo 2 trường hợp ( Chỉ có một muối đề cho hoặc tạo hỗn hợp 2 muối ) +) Nếu biết khối lượng kết tủa chưa cực đại ( ) thì có 2 trường hợp: CO2 ( SO2) thiếu ; hoặc CO2 ( SO2) dư so với kiềm nên làm tan một phần kết tủa. +) Nếu biết khối lượng muối chung : Đặt giả thiết phản ứng tạo 2 muối với số mol x,y và giải tìm x,y. Nếu có 1 ẩn bằng 0 thì muối tương ứng không có. b) Các ví dụ: Ví dụ 1: Dẫn 10 lít (đktc) hỗn hợp gồm N2 và CO2 vào bình đựng 2 lít dung dịch Ca(OH)2 0,02M, sau khi kết thúc phản ứng thu được 1 gam kết tủa. Xác định thành phần % thể tích của CO2 trong hỗn hợp. * Phát hiện vấn đề: nên kết tủa chưa cực đại. Vì vậy có 2 lý do làm cho kết tủa không cực đại: hoặc CO2 thiếu không đủ chuyển hết Ca(OH)2 thành kết tủa, hoặc CO2 có dư và hòa tan một phần kết tủa. *Bài giải : Vì nên kết tủa chưa cực đại Þ có 2 trường hợp. Trường hợp 1: CO2 thiếu Þ Ca chưa chuyển hết thành kết tủa. CO2 + Ca(OH)2 ® CaCO3 ¯ + H2O 0,01 0,01 0,01 (mol) Trường hợp 2: CO2 dư, hòa tan một phần kết tủa CaCO3 CO2 + Ca(OH)2 ® CaCO3 ¯ + H2O 0,04 0,04 0,04 (mol) = 0,04 – 0,01 = 0,03 (mol) CO2 + H2O + CaCO3 ® Ca(HCO3)2 0,03 ¬ 0,03 (mol) Nhận xét: Sai lầm của học sinh là thường không phát hiện ra trường hợp 2. Hoặc biện luận theo 3 trường hợp rất dài dòng, tốn nhiều thời gian. Vì thế khi gặp các bài tập này, tôi thường hướng dẫn các em phát hiện vấn đề và khẳng định bài toán dạng này luôn có 2 trường hợp. Ví dụ 2: Đốt cháy hoàn toàn 6,72 lít hỗn hợp khí A gồm CO và CH4 . Khí sinh ra được dẫn vào 4 lít dung dịch Ca(OH)2 thì thấy tạo ra 25 gam kết tủa. Tính nồng độ mol của dung dịch Ca(OH)2. *Phát hiện vấn đề: +) Khi đốt 1mol CO 1mol CO2 ; đốt 1mol CH4 1mol CO2 Þ số mol CO2 = tổng số mol hỗn hợp khí (CO + CH4) +) Vì phản ứng có tạo muối CaCO3, nhưng chưa biết tỷ lệ mol của nên có 2 trường hợp xảy ra ( chỉ tạo CaCO3 hoặc tạo cả 2 muối ). *Bài giải: 2CO + O2 2CO2 (1) CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O (2) Theo (1) và (2) : = Vì nên có 2 trường hợp: Trường hợp 1: CO2 còn dư. Vô lý vì phản ứng tạo muối trung hòa. Trường hợp 2: một phần CO2 đã phản ứng tạo muối Ca(HCO3)2 CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 ¯ + H2O 0,25 0,25 ¬ 0,25 (mol) 2CO2 + Ca(OH)2 Ca(HCO3)2 (0,3 – 0,25)® 0,05 (mol) Nhận xét : Nếu thì luôn tại hỗn hợp 2 muối Ví dụ 3: Hấp thụ V (lít) SO2 ( đktc) vào 150 ml dung dịch Ba(OH)2 0,2M. Sau phản ứng, cô cạn hỗn hợp sản phẩm thu được 8,15 gam muối. Tìm V. *Phát hiện vấn đề: Vì đề cho có 8,15 gam muối chung nên chưa biết muối nào. Nên giả sử phản ứng tạo 2 muối, nếu muối nào có số mol bằng 0 thì coi như không được sinh ra. *Bài giải: * Cách 1: Phương pháp biện luận theo 3 trường hợp. Trường hợp 1: phản ứng chỉ tạo ra muối trung hòa BaSO3 SO2 + Ba(OH)2 BaSO3 ¯ + H2O 0,03 0,03 (mol) < 8,15 (vô lý) Trường hợp 2: : phản ứng chỉ tạo muối axit Ba(HSO3)2 2SO2 + Ba(OH)2 Ba(HSO3)2 0,03 0,03 (mol) > 8,15 (vô lý) Trường hợp 3: phản ứng tạo hai muối. SO2 + Ba(OH)2 BaSO3 ¯ + H2O x x x (mol) 2SO2 + Ba(OH)2 Ba(HSO3)2 y 0,5y 0,5y (mol) Ta có hệ phương trình: giải ra được * Cách 2: Ta giả sử phản ứng tạo ra 2 muối và giải ra đáp số như lời giải trường hợp 3 ( Nếu bài toán tạo ra một muối thì có một ẩn bằng 0 ) 4) Dạng 4: CO2 ( hoặc SO2) tác dụng với hỗn hợp kiềm X(OH)2 và YOH a) Phương pháp giải: Khi sục khí CO2 ( SO2 ) vào dung dịch chứa hỗn hợp kiềm X(OH)2 và YOH thì muối trung hòa tạo ra trước. Trình tự các phản ứng như sau: CO2 + Y(OH)2 ® YCO3 ¯ + H2O (1) CO2 + 2XOH ® X2CO3 + H2O (2) CO2 + H2O + X2CO3 ® 2XHCO3 (3) CO2 + H2O + YCO3 ® Y(HCO3)2 (4) Nhận xét: Nếu lượng kết tủa cực đại ( ) thì chắc chắn không có phản ứng (4). Bài toán có 3 trường hợp: chỉ xảy ra (1) ; xảy ra (1) và (2) ; xảy ra (1),(2),(3) Nếu kết tủa không cực đại ( ) thì có 2 trường hợp: +) TH1: Chỉ xảy ra (1) và Y(OH)2 chưa hết. +) TH2: Đã xảy ra (4) và kết tủa bị hòa tan một phần. b) Các ví dụ: Ví dụ 1: Sục V lít CO2 ( đktc) tác dụng với 4 lít dung dịch A chứa NaOH 0,05M và Ba(OH)2 0,02M thu được 5,91 gam kết tủa. Tìm V. *Phát hiện vấn đề: nên kết tủa chưa cực đại, bài toán có 2 trường hợp: hoặc chỉ xảy ra (1) hoặc đã xảy ra (4) *Bài giải: CO2 + Ba(OH)2 ® BaCO3 ¯ + H2O (1) CO2 + 2NaOH ® Na2CO3 + H2O (2) Na2CO3 + CO2 + H2O ® 2NaHCO3 (3) BaCO3 + CO2 + H2O ® Ba(HCO3)2 (4) < 0,08 Þ bài toán có 2 trường hợp: Trường hợp 1: Chỉ xảy ra (1) và Ba(OH)2 dư Þ Trường hợp 2: Đã xảy ra (1),(2),(3),(4) = ( 0,1 + 0,2 + 0,03 ) ´ 22,4 = 7,392 lít Ví dụ 2: Sục V lít CO2 (đktc) vào 5 lít dung dịch Ca(OH)2 0,01M và KOH 0,04M thu được 5 gam kết tủa và dung dịch B. Tìm V. *Phát hiện vấn đề: Vì nên kết tủa đã cực đại Þ không xảy ra phản ứng (4). *Bài giải: ; ; CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 ¯ + H2O (1) CO2 + 2KOH K2CO3 + H2O (2) K2CO3 + CO2 + H2O 2KHCO3 (3) Vì nên kết tủa cực đại Þ có 3 trường hợp: Trường hợp 1: Chỉ xảy ra (1) vừa đủ Þ = 0,05 Trường hợp 2: Nếu chỉ có (1) và (2) thì : Vậy 1,12 lít < £ 3,36 lít Trường hợp 3: Nếu có cả phản ứng (1),(2),(3) thì: Vậy 3,36 lít < £ 5,6 lít IV - KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC VÀ BÀI HỌC KINH NGHIỆM 1- Kết quả đạt được: Đề tài này đã góp phần nâng cao rất đáng kể chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi bộ môn Hóa học tại trường THCS Chu Văn An và đội tuyển học sinh giỏi huyện ĐakPơ dự thi tỉnh trong năm học 2007-2008 và 2008-2009. Đề tài đã giúp các em tích cực và tự tin hơn trong hoạt động tìm kiếm hướng giải cho các bài tập. Từ chỗ rất lúng túng khi gặp các bài toán dạng CO2 ( hoặc SO2) tác dụng với kiềm của kim loại hóa trị II, thì nay phần lớn các em đã biết vận dụng những kỹ năng được bồi dưỡng để giải thành thạo nhiều bài toán phức tạp. Điều đáng mừng là có nhiều em đã biết sáng tạo trong giải toán hóa học, có nhiều cách giải nhanh và thông minh. Qua đề tài này, kiến thức, kỹ năng của HS được củng cố một cách vững chắc, sâu sắc; kết quả học tập của học sinh luôn được nâng cao. * Số liệu về kết quả thực hiện đề tài: Năm học Học sinh giỏi cấp huyện Học sinh giỏi cấp tỉnh 2006- 2007 11/ 13 em dự thi 03 em 2007-2008 10/10 em dự thi 06 em 2008-2009 10/10 em dự thi 09 em dự thi 2- Bài học kinh nghiệm: Trong quá trình vận dụng đề tài, tôi rút ra một số kinh nghiệm như sau: * Giáo viên phải chuẩn bị thật kỹ nội dung cho mỗi dạng bài tập cần bồi dưỡng cho HS, xây dựng được phương pháp giải các dạng bài toán đó. * Việc hình thành các kỹ năng giải các dạng bài toán nêu trong đề tài phải được thực hiện theo hướng đảm bảo tính kế thừa và phát triển. Tôi thường bắt đầu từ một bài tập mẫu, hướng dẫn phân tích đề bài để học sinh xác định hướng giải và tự giải, từ đó các em có thể rút ra phương pháp chung để giải các bài toán cùng loại. Sau đó tôi tổ chức cho HS giải bài tập tương tự mẫu; phát triển vượt mẫu và cuối cùng nêu ra các bài tập tổng hợp. Cách làm này giúp cho giáo viên dễ dàng phát hiện sai lầm trong nhận thức của học sinh, giúp học sinh hiểu lý thuyết sâu sắc * Mỗi dạng bài toán tôi đều xây dựng phương pháp giải, nhằm giúp các em dễ dàng nhận dạng và vận dụng các kiến thức, kỹ năng một cách chính xác; hạn chế được những nhầm lẫn có thể xảy ra trong cách nghĩ và cách làm của HS. Sau mỗi dạng tôi luôn chú trọng đến việc kiểm tra, đánh giá kết quả, sửa chữa rút kinh nghiệm và nhấn mạnh những sai sót mà HS thường mắc phải. C- KẾT LUẬN  Phân loại bài tập hóa học và xây dựng hướng giải hợp lý là một trong các yêu cầu quan trọng của giáo viên, để kích thích học sinh học tập một cách say mê và hứng thú, đồng thời vận dụng những hiểu biết của mình vào cuộc sống. Muốn làm được điều này, đòi hỏi giáo viên phải có trình độ chuyên môn vững vàng , có sự hiểu biết sâu sắc bao quát hết toàn bộ nội dung chương trình hóa học của toàn cấp học. Những kinh nghiệm nêu trong đề tài nhằm mục đích bồi dưỡng và phát triển kiến thức kỹ năng cho học sinh vừa bền vững, vừa sâu sắc; phát huy tối đa sự tham gia tích cực của người học. Học sinh có khả năng tự tìm ra kiến thức,tự mình tham gia các hoạt động để vừa làm vững chắc kiến thức, vừa rèn luyện kỹ năng. Đề tài này còn tác động rất lớn đến việc phát triển tiềm lực trí tuệ, nâng cao năng lực tư duy độc lập và khả năng tìm tòi sáng tạo cho học sinh giỏi. Tuy nhiên cần biết vận dụng các kỹ năng một cách hợp lý và biết kết hợp các kiến thức cơ bản hoá học, toán học cho từng bài tập cụ thể thì mới đạt được kết quả cao. Đề tài này có thể mở rộng và phát triển quy mô hơn, rất mong được các cấp lãnh đạo triển khai đề tài thành diện rộng. Trong khi viết đề tài này chắc chắn tôi chưa thấy hết được những ưu điển và tồn tại trong tiến trình áp dụng, tôi rất mong muốn được sự góp ý của các đồng nghiệp để đề tài ngày càng hoàn thiện hơn. Tôi xin chân thành cảm ơn ! Người viết đề tài Nguyễn Đình Hành