SKKN Biện pháp nâng cao tư duy trong việc giải bài tập Hóa học phần kim loại tác dụng với HN0₃

SỞ GIÁO DỤC& ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI 
TRƯỜNG THPT VĨNH CỬU 
 
 Mã số:.............. 
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 
BIỆN PHÁP NÂNG CAO TƯ DUY TRONG VIỆC GIẢI BÀI 
TẬP HÓA HỌC PHẦN KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI HNO3 
Người thực hiện : Lâm Huỳnh Thị Ngọc Hạnh Năm sinh : 1975 
 Lĩnh vực nghiên cứu : 
- Quản lí giáo dục : 
- Phương pháp dạy học môn: Hóa Học 
- Lĩnh vực khác : 
Có đính kèm: 
 Mô hình Phần mềm Phim ảnh Hiện vật khác 
Năm Học: 2012-2013 
SƠ LƯỢC LÝ LỊCH KHOA HỌC 
I. THÔNG TIN CHUNG VỀ CÁ NHÂN 
1. Họ và tên : Lâm Huỳnh Thị Ngọc Hạnh 
2.Ngày tháng năm sinh : 31/ 12 / 1975 
3. Nam, nữ: Nữ 
4. Đại chỉ : 185- Ấp Bình Ý – Xã Tân Bình – Huyện Vĩnh Cửu – Tỉnh Đồng Nai 
5. Điện Thoại : 0902273260 ( CQ )/ ( NR) 0613865278 
6. Fax: E- mail: hanhhoa11@gmail.com 
7. Chức vụ : Giáo viên 
8. Đơn vị công tác : Trường THPT Vĩnh Cửu 
II. TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO 
 - Học vị (hoặc trình độ chuyên môn, nghiệp vụ) cao nhất : ĐHSP ngành hóa 
học 
 - Năm nhận bằng: 2005 
 - Chuyên ngành đào tạo: Ngành Hóa Học 
III. KINH NGHIỆM KHOA HỌC 
 - Lĩnh vực chuyên môn có khinh nghiệm : Giảng dạy môn hóa học 
 - Số năm có kinh nghiệm : 15 
 - Các sáng kiến kinh nghiệm đã có trong 5 năm gần đây : 
 1. Một số phương pháp xác định số oxi hóa của các nguyên tố. 
2. Rèn luyện kỹ năng sử dụng, dụng cụ thí nghiệm – hóa chất 
3. Nâng cao chất lượng dạy và học thông qua việc tích hợp và lồng ghép 
giáo dục môi trường vào bộ môn hóa học. 
I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 
- Hình thành phương pháp giải toán hóa học cho học sinh một vấn đề rất quan 
trọng, đặc biệt theo phương pháp dạy học mới và thi trắc nghiệm thì phương pháp 
này ngày càng trở nên cấp thiết và quan trọng hơn. 
- Sử dụng bài tập trong dạy học hóa học nhằm kiểm tra kiến thức lí thuyết, áp dụng 
thực tiễn của học sinh để người giáo viên đánh giá được nhận thức của các em 
trong học tập. Giáo viên có thể sử dụng các dạng bài tập khác nhau, với những 
phương pháp giải khác nhau để học sinh tiếp thu, lĩnh hội kiến thức một cách rõ 
ràng, chính xác. Vì vậy, giáo viên lựa chọn sử dụng phương pháp giải bài tập như 
thế nào để phù hợp với mục đích, yêu cầu điều kiện của việc dạy học đạt kết quả 
tốt. 
- Các bài tập có thể giải bằng nhiều cách có tác dụng rất lớn đến sự phát triển tư 
duy của học sinh. Cần chú ý khuyến khích học sinh không nên bằng lòng với 
phương pháp sẵn có, thỏa mãn với cách giải đã tìm ra, mà cần phải tìm tòi những 
phương pháp khác, để rồi qua đó lựa chọn cách giải hay nhất. 
- Như chúng ta đã biết axit nitric có rất nhiều ứng dụng quan trọng. Phần lớn axit 
nitric sản xuất ra được dùng để điều chế phân đạm NH4NO3, Ca(NO3)2Ngoài ra, 
axit nitric còn dùng để điều chế thuốc nổ, thí dụ: trinitrotoluen (TNT); thuốc 
nhuộm; dược phẩm;Nguyên tố nitơ rất cần cho sự sống trên trái đất. Vì những lí 
do trên tôi chọn môn hóa học lớp 11, chương II, chủ yếu là các bài tập axit nitric 
tác dụng với kim loại – qua bài này xuyên suốt cả chương trình lớp 12 phần hóa vô 
cơ. 
- Để giúp học sinh tích cực, chủ động tư duy vận dụng một số phương pháp giải 
bài tập phần kim loại tác dụng với axit nitric giáo viên cần lựa chọn hệ thống bài 
tập phù hợp, yêu cầu học sinh giải quyết hệ thống bài tập này từ đó giúp học sinh 
hiểu sâu về các phương pháp giải. 
- Xuất phát từ suy nghĩ trên, tôi xây dựng một số bài tập có nhiều cách giải, sau 
đây là một số ví dụ cụ thể 
II. TỔ CHỨC THỰC HIỆN ĐỀ TÀI 
1. Cơ sở lí luận 
 “Học đi đôi với hành, lí thuyết gắn liền với thực tế” là mục tiêu của giáo viên 
giảng dạy bộ môn hóa học chúng tôi, nhằm đổi mới căn bản phương pháp học tập 
ở học sinh và nâng cao chất lượng dạy học. Vì thế, học sinh không những học lí 
thuyết mà còn phải làm bài tập. Thông qua bài tập học sinh nắm vững kiến thức lí 
thuyết và áp dụng thực tế cuộc sống. 
 Bài tập hóa học phần kim loại tác dụng với axit nitric là dạng bài tập từ đơn giản 
đến phức tạp. Dạng bài tập này các em thường thấy trong quá trình học tập qua các 
bài kiểm tra, đề thi học kỳ, thi học sinh giỏi, thi đại học Muốn giải được dạng 
bài này đòi hỏi học sinh phải tư duy, lập luận chặt chẽ, logic, phải nắm chắc kiến 
thức, tìm tòi, phát hiện những kiến thức mới, vận dụng vào bài tập, tìm ra nhiều 
cách giải bài tập nhanh từ đó tạo hứng thú học tập cho học sinh. 
 Thông qua bài tập, các em hình thành được kiến thức và kỹ năng mới đồng thời 
cũng biết cách vận dụng kiến thức đó vào các tình huống nảy sinh trong đời sống 
2. Nội dung, biện pháp thực hiện các giải pháp của đề tài 
 Trong dạy học không chỉ coi trọng việc truyền thụ kiến thức mới mà cũng cần 
phải coi trọng cả việc hướng dẫn học sinh độc lập tìm ra con đường dẫn đến kiến 
thức mới. Để giúp các em nâng cao tư duy trong việc giải bài tập phần kim loại tác 
dụng với axit nitric, trước tiên phải hướng dẫn học sinh nắm được các thông tin 
của đề bài cho, đề bài yêu cầu. Từ đó hướng dẫn học sinh giải bằng các phương 
pháp thông thường, sau đó nâng cao hơn yêu cầu các em tìm xem có cách giải nào 
khác đặc biệt không? Qua đó các em tự lựa chọn phương pháp giải phù hợp với 
trình độ kiến thức của mình. 
 Sau đây là một số phương pháp giải: 
Phương pháp 1: Phương pháp đại số. 
- Phân tích định tính và phân tích định lượng 
- Từ các thông tin của đề bài, học sinh vận dụng công thức tính toán có liên quan. 
- Viết phương trình hóa học 
- Từ các thông tin của đề bài cho, trả lời được câu hỏi của đề bài. 
Phương pháp 2: Phương pháp bảo toàn electron 
- Axit HNO3 khi tác dụng với chất khử (kim loại hoặc hợp chất có tính khử ) có thể 
bị khử thành: NO2, NO, N2O, N2 và NH3 (NH3 tồn tại dười dạng muối NH4NO3). 
- Nếu cho chất khử M tác dụng với HNO3 thu được khí A thì khí A có thể là: NO2, 
NO, N2O, N2. Để xác định khí A ta có thể gọi khí A có dạng NxOy và áp dụng định 
luật bảo toàn electron ta sẽ tìm được khí A. 
- Sơ đồ cho – nhận electron 
+ Quá trình oxi hóa: M M +n + n e 
 a a n. a (mol) 
+ Quá trình khử: 
2 /5
(5 2 ).
y x
x yx N x y e N O
bx b(5x-2y) b (mol). 
Theo định luật bảo toàn electron ta sẽ có. 
b.( 5x – 2y) = a.n .5 2 a nx y
b
 (1*) 
Từ biểu thức (1 *) ta nhận thấy nếu biết được số mol electron cho và số mol sản 
phẩm khử thì ta có thể xác định được sản phẩm khử là gì. 
Cách xác định số lectron cho: n e (cho ) = a . n 
* Dựa vào số mol chất khử tham gia phản ứng n e (cho) = a .n 
* Dựa vào số mol muối tạo thành M(NO3)n ( a mol ) 
 n e (cho) = a .n = n NO3 – ( tạo muối) 
* Dựa vào số mol HNO3 phản ứng. 
n HNO3 ( p/ ư) = n NO3 – ( tạo SP khử) + n NO3 – ( tạo muối) 
 = n NO3 – ( tạo sp khử) + a .n 
 n e ( cho) = a. n = n HNO3 ( p/ư) - n NO3 – ( tạo sp khử) 
 = n HNO3 ( p/ ư) - b.x 
Phương pháp 3: Sử dụng phương trình ion – electron 
Phương pháp này giúp chúng ta hiểu kỹ hơn về bản chất của phương trình hóa học. 
Đôi khi một số bài tập không thể giải theo phương trình phân tử phải giải dựa theo 
phương trình ion. 
Vd : 
 2HNO3 + 1e NO2 + H2O + NO3 – 
4HNO3 + 3 e NO + 2H2O + 3 NO3 – 
10HNO3 + 8 e N2O + 5 H2O + 8 NO3 – 
12 HNO3 + 10 e N2 + 6 H2O + 10 NO3 – 
10HNO3 + 8 e NH4NO3 + 3 H2O + 8 NO3 – 
Với NO3- là số mol của chúng trong muối của kim loại. 
Phương pháp 4: Phương pháp sử dụng sơ đồ chữ V. 
Hạn chế viết PTHH 
Khi cho 1 kim loại hay nhiều kim loại có hóa trị khác nhau vào dung dịch axit 
HNO3 
a. NxOy NO3 – (5x-2y) .a 
 (5x-2y). M 
Trong đó a là hóa trị chung cho các kim loại. 
Minh họa bằng một số dạng bài tập 
Dạng 1: Hỗn hợp các kim loại tác dụng với HNO3 tạo ra một sản phẩm khử. 
Bài tập 1: Hòa tan hoàn toàn 11 gam hỗn hợp Al và Fe vào dung dịch HNO3 loãng 
thu được 6,72 lit (đktc)NO là sản phẩm khử duy nhất. 
a.Tính thành phần phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp đầu. 
b.Tính thể tích dung dịch HNO3 0,5M đã tham gia phản ứng. 
c. Tính khối lượng muối khan thu được khi cô cạn dung dịch. 
Tóm tắt dề bài: 
 m hh Al & Fe = 11g 
 gt V NO = 6,72 lit 
3
0,5
HNOM
C M 
 Tính % m Al , m Fe = ? 
 kl V dd HNO3 = ? 
 m muối = ? 
Gợi ý: - Từ thể tích khí ở đktc các em tính được n = ? 
 - HNO3 có oxi hóa được Al, Fe không, viết phương trình hóa học 
 - Theo đề bài ta có khối lượng hỗn hợp kim loại, thể tích khí thoát ra ở 2 
phương trình, ta lập hệ phương trình và giải hệ 
Tính khối lượng từng kim loại % m của các kim loại 
- Tính thể tích dung dịch HNO3 dựa vào công thức nào? 
- Khối lượng muối tính ? 
Các phương pháp giải 
1. Phương pháp đại số: 
 Al + 4 HNO3 Al(NO3)3 + NO + 2H2O 
 x 4x x x ( mol ) 
Fe + 4 HNO3 Fe(NO3)3 + NO + 2 H2O 
y 4y y y (mol ) 
Ta có hệ : 
 27x + 56y = 11 x = 0,2 
 x + y = 0,3 (mol ) y = 0,1 
a. Thành phần phần trăm khối lượng mỗi kim loại 
% m Al = 0, 2.27.100 49,1%
11
 % m Fe = 100 – 49,1% = 50,9% 
b. Thể tích dung dịch HNO3 
Tổng số mol HNO3 
3
4 4 4.0, 2 4.0,1 1, 2HNOn x y mol  
3
1,2 2, 4
0,5HNO M
nV lit
C
c. Khối lượng muối 
m muối = m 3 3 3 3( ) ( ) 0,2.213 0,1.242 66,8Al NO Fe NOm m gam 
2. Phương pháp áp dụng định luật bảo toàn electron : 
- Nguyên tắc của phương pháp “Trong một phản ứng oxi hóa – khử, tổng số 
electron do chất khử nhường bằng tổng số electron do chất oxi hóa nhận” 
- Mở rộng “Trong một hệ phản ứng oxi hóa – khử, tổng số mol electron do các chất 
khử cho bằng tổng số mol electron do các chất oxi hóa nhận”. 
- Có thể áp dụng bảo toàn electron cho một phương trình, nhiều phương trình, hoặc 
toàn bộ quá trình. 
- Xác nhận chính xác chất nhường và chất nhận electron. Nếu xét cho một quá 
trình chỉ cần xác định trạng thái đầu và cuối số oxi hóa của nguyên tố. 
- Khi áp dụng phương pháp bảo toàn electron thường sử dụng kèm các phương 
pháp bảo toàn khác (bảo toàn khối lượng, nguyên tố...) 
- Khi cho kim loại tác dụng với dung dịch HNO3 và dung dịch sau phản ứng không 
chứa muối amoni. 
- n (NO3-) ( muối) =  số mol electron nhường ( hoặc nhận) 
a. Thành phần phần trăm khối lượng mỗi kim loại 
Al Al 3+ + 3e 
x 3x ( mol ) quá trình oxi hóa 
Fe Fe 3+ + 3 e 
y 3 y ( mol ) 
N +5 + 3 e N +2 quá trình khử 
 0,9 0,3 (mol ) 
Ta có hệ hai phương