SKKN Hướng dẫn học sinh giải bài tập theo phương pháp bảo toàn nguyên tố

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 
HƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI 
BÀI TẬP THEO PHƯƠNG PHÁP 
BẢO TOÀN NGUYÊN TỐ 
PHẦN I: MỞ ĐẦU 
I. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI 
 Trong học tập môn hóa học, việc giải bài tập có một ý nghĩa. rất quan 
trọng Ngoài việc rèn luyện kỹ năng vận dụng, đào sâu và mở rộng kiến thức 
đã học một cách sinh động, bài tập hóa học còn được dùng để ôn tập, rèn 
luyện một số kỹ năng về hóa học. Thông qua giải bài tập, giúp học sinh rèn 
luyện tính tích cực, trí thông minh sáng tạo, bồi dưỡng hứng thú trong học 
tập.Bài tập trắc nghiệm hóa học có tác dụng nâng cao mức độ tư duy, khả 
năng phân tích phán đoán, khái quát của học sinh đồng thời rèn luyện kỹ 
năng, kỹ xảo cho học sinh. 
 Qua quá trình giảng dạy, qua tham khảo tài liệu tôi dã tích lũy được 
một số kinh nghiệm về phương pháp giải bài tập hóa học. Việc vận dụng 
phương pháp bảo toàn nguyên tố vào giải nhanh một số bài tập hóa học tỏ ra 
nhiều ưu việt, đặc biệt là khi các kỳ thi hiện nay đã chuyển đổi sang phương 
pháp trắc nghiệm khách quan. Trong trường hợp này học sinh tiết kiệm được 
rất nhiều thời gian tính toán cho kết quả nhanh, chính xác. Chính vì vậy tôi 
chọn đề tài này: 
“Hướng dẫn học sinh giải bài tập theo phương pháp bảo toàn nguyên 
tố” 
II-MỤC ĐÍCH CỦA SÁNG KIẾN 
Giúp học sinh nghiên cứu cơ sở lý thuyết và phương pháp giải các bài 
tập trắc 
 nghiệm theo phương pháp bảo toàn nguyên tố. 
III. Đối tượng nghiên cứu 
3.1 - Cơ sở lý luận về phương pháp giải bài tập toán hóa học theo phương 
pháp bảo toàn nguyên tố. 
 3.2 - Các dạng toán thường gặp học sinh vận dụng giải một số bài tập trắc 
nghiệm hóa học. 
 3.3 - Từ việc nghiên cứu vận dụng đề tài , rút ra bài học kinh nghiệm góp 
phần nâng cao chất lượng dạy và học môn hóa tại trường THPT số 1 Bắc Hà. 
IV. Đối tượng khảo sát thực nghiệm 
Đối tượng áp dụng là học sinh lớp 12A1,12A2 năm học: 2008-2009. 
Lớp 11A2 , 10A1 năm học 2010-2011, lớp 11A2, 11A3 năm học 2011-2012 
V . Phương pháp nghiên cứu 
Đề tài được viết dựa trên cơ sở thực tế giáo viên hướng dẫn học sinh phương 
pháp giải bài tập trắc nghiệm hóa học Trong đó có phương pháp truyền thống, 
phương pháp bảo toàn nguyên tố.Tổ chức giảng dạy ở một số lớp, đánh giá 
việc vận dụng phương pháp này sau khi đã được học tập. So sánh kết quả làm 
bài với một số học sinh khác không vận dụng phương pháp bảo toàn nguyên 
tố. 
 Trên cơ sở kết quả thu được, đánh giá ưu điểm và khái quát thành phương 
pháp chung cho một số dạng bài tập hóa học có thể giải bằng phương pháp 
này. 
VI. Phạm vi và kế hoạch nghiên cứu đề tài 
1.Phạm vi nghiên cứu 
Phương pháp và kỹ thuật giải nhanh bài tập trắc nghiệm môn hóa học 
2. Kế hoạch thùc hiÖn ®Ò tµi 
Nghiên cứu thực trạng học sinh các lớp dạy từ năm học 2007-2008 đến nay 
khảo 
sát về khả năng giải bài tập trắc nghiệm hóa học. 
 Lập kế hoạch thực hiện đề tài trong học kỳ 1 năm học 2011-2012 ở 2 lớp 
11A2, 11A3. 
 Nhận xét-kết luận về hiệu quả của đề tài ở học sinh lớp 11A2, 11A3 
 Hoàn thiện đề tài : Tháng 4 năm 2012 
. 
PHẦN II: NỘI DUNG 
I.Cơ sở lý luận của phương pháp bảo toàn nguyên tố 
1. Cơ sở của phương pháp 
 Nguyên tắc chung của phương pháp này là dựa vào §ịnh luật bảo toàn 
nguyên tố (BTNT): “Trong các phản ứng hóa học thông thường, các nguyên 
tố luôn được bảo toàn”.điều này có nghĩa là: Tổng số mol nguyên tử của một 
nguyên tố X bất kì trước và sau phản ứng là luôn bằng nhau. 
Điểm mấu chốt của phương pháp là phải xác định được đúng các hợp phần 
chứa nguyên tố X ở trước và sau phản ứng , áp dụng định luật bảo toàn 
nguyên tố với X rút ra mối quan hệ giữa các hợp phần kết luận cần thiết. 
 2. Một số chú ý 
 - Hạn chế viết phương trình phản ứng mà thay vào đó nên viết sơ đồ phản 
ứng(sơ đồ hợp thức có chú ý hệ số ) biểu diễn các biến đổi cơ bản của các 
nguyên tố quan tâm. 
 - Đề bài thường cho (hoặc qua dữ kiện bài toán sẽ tính được) số mol của 
nguyên tố quan tâm, từ đó xác định được lượng (mol, khối lượng) của các 
chất 
 - Phương pháp bảo toàn nguyên tố có thể áp dụng cho hầu hết dạng bài tập 
đặc biệt là dạng bài hỗn hợp nhiều chất, xảy ra nhiều biến đổi phức tạp. 
 - Khi áp dụng phương pháp bảo toàn nguyên tố thường sử dụng kèm các 
phương pháp bảo toàn khác ( bảo toàn khối lượng, electron) 
 II. Thực trạng vấn đề nghiên cứu 
2.1. Khảo sát điều tra 
 Kháo sát lớp 12A2 (năm 2007), lớp 11A1, 12A2 ( năm 2008) lớp 
10A1 (năm 2010). 
 *Giới thiệu hiện trạng khi chưa thực hiện đề tài 
 Trong mỗi năm học khi dạy bài tập về dạng này, tôi thường cho học sinh 
làm một số bài tập nhỏ ( kiểm tra 15 phút) để đánh giá mức độ nắm vững 
kiến thức và kỹ năng làm làm bài tập dạng này. 
 Tôi thường cho học sinh làm một số bài tập sau: 
VD1: Hỗn hợp chất rắn A gồm 0,1 mol Fe2O3 và 0,1 mol Fe3O4. Hòa tan 
hoàn toàn A bằng dung dịch HCl dư, thu được dung dịch B. Cho NaOH dư 
vào B, thu được kết tủa C. Lọc lấy kết tủa, rửa sạch rồi đem nung trong không 
khí đến khối lượng không đổi thu được m gam chất rắn D. Tính m. 
VD2: Hòa tan hoàn toàn hh gồm 0,12 mol FeS2 và a mol Cu2S vào axit HNO3 
( vừa đủ ) thì thu được dd X ( chỉ chứa 2 muối sunfat ) và khí duy nhất NO . 
Giá trị của a là bao nhiêu ? 
 Sau khi chấm bài thu được kết quả như sau 
STT 
Khảo 
sát tại 
Năm 
Số 
H
S 
Điểm đạt được(%) 
Ghi chú0 < 5 5 < 7 7 10 
1 12A2 2007 40 28(70%) 10 (25%) 2 (5%) Líp ®¹i trµ
2 11 A1 2008 37 12 (32,4%) 20 (54,%) 5 (13,5%) Lớp chọn
3 12A2 2008 36 13 (36,1%) 18 (50%) 5 (13,8%) Líp ®¹i trµ
4 10 A1 2010 39 15 (38,4%) 20 (51.3%) 4 (10,3%) Lớp chọn
Khi khảo sát ở các lớp khác nhau với những đối tượng khác nhau,tôi nhận 
thấy có một số đặc điểm chung sau: 
 - Nhiều em không hiểu bài, không biết cách làm bài dạng này 
- Phần lớn các em chưa làm xong bài hoặc giải sai, nhầm không ra được 
kết quả. Điểm khá giỏi it chủ yếu điểm trung bình, yếu 
Nguyên nhân chính là do 
 - Học sinh chưa nắm chắc kiến thức cơ bản, giải theo phương pháp truyền 
thống mất nhiều thời gian. 
 - Nắm tính chất còn lơ mơ, kỹ năng viết PTHH yếu học sinh mất nhiều 
thời gian ở phần viết PTHH. 
2.2. Những biện pháp thực hiện 
2.2.1.Đối với giáo viên 
- Hướng dẫn học sinh cơ sở của phương pháp: tóm lược nội dung của phương 
pháp và chú ý khi áp dụng. 
-Tổng hợp các dạng bài tập thường gặp: Đưa ra ví dụ, hướng dẫn học sinh 
giải chi tiết có nhận xét, khắc sâu giúp học sinh nhận dạng bài tập trong tài 
liêu: SGK, SBT, Sách tham khảo, các đề thi đại học, cao đẳng hàng năm. 
-Với mỗi bài tập trước khi giải tôi đều hướng dẫn học sinh cách phân tích yêu 
cầu của đề bài , định hướng cách giải. 
-Lưu ý sau khi giải bài tập: 
+ Khắc sâu những vấn đề trọng tâm , những điểm khác biệt 
+ Nhấn mạnh những điểm mà học sinh hay nhầm, khó hiểu 
+ Mối liên hệ giữa các đại lượng, 
2.2.2. Đối với học sinh 
-Phải nắm vững cơ sở lý thuyết của phương pháp 
-Làm hết các bài tập được giao , làm thêm các bài tập trong SGK, SBT, sách 
tham khảo. 
-Nhận dạng loại bài tập và hiểu rõ nội dung của phương pháp và lưu ý khi áp 
dụng 
- Làm bài tập tự luyện nhằm nắm vững nội dung cũng như cách thức áp dụng 
2.3 Mô tả giải pháp 
1- Các dạng bài tập thường gặp 
Dạng 1: Từ nhiều chất đầu tạo thành một sản phẩm 
Giáo viên đưa ra phương pháp chung: 
Từ dữ kiện đề bài số mol của nguyên tố X trong các chất đầu tổng 
số mol X trong sản phẩm tạo thành số mol sản phẩm 
+ Hổn hợp kim loại và Oxit kim loại hydroxit kim loại oxit 
+ Al và Al2O3 + các oxit săt 
ot hỗn hợp rắn hydroxit Al2O3 + 
Fe2O3 
2 3( ) 2 3( ) 2 3( )
( );
2 2cuoi dau cuoi
Fe dauAl
Al O Al O Fe O
nnn n n  
Hướng dẫn học sinh vận dụng vào giải bài tập 
VD 1. Hỗn hợp chất rắn A gồm 0,1 mol Fe2O3 và 0,1 mol Fe3O4. Hòa tan 
hoàn toàn A bằng dung dịch HCl dư, thu được dung dịch B. Cho NaOH dư 
vào B, thu được kết tủa C. Lọc lấy kết tủa, rửa sạch rồi đem nung trong không 
khí đến khối lượng không đổi thu được m gam chất rắn D. Tính m. 
 A. 80,0g B. 40,0g C. 60,0g D. 20,0g 
 Hướng dẫn học sinh gi¶i nhanh : 
 Fe2O3  Fe2O3 2Fe3O4  3 Fe2O3 
 0,1 0,1 0,1 0,15 
 Tæng nFe2O3 = 0,1 + 0,2 = 0,25. VËy mFe2O3 = 0,25.160 = 40g 
 VD2: Đun nóng hỗn hợp bột X gồm 0,06mol Al, 0,01mol Fe3O4 và 0,02mol 
FeO một thời gian. Hỗn hợp Y thu được sau phản ứng được hòa tan tan hoàn 
toàn bằng dung dịch HCl dư , thu được dung dịch Z. Thêm NH3 vào Z cho 
đến dư , lọc kết tủa T, đem nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi 
thu được m gam chất rắn. Giá trị của m là: 
 A. 6,16 B. 6,4 C. 7,78 D. 9,46 
 Hướng dẫn giải 
Sơ đồ: X 
0 0
3
33
2 3 2 3
2 2
3 4 2 3
3 3
( )
( )
( )
NHt HCl t
Al Al OHAlCl
Fe O Al O
Y Z FeCl T Fe OH
Fe O Fe O
FeCl Fe OHFeO
     
Theo BTNT với Al: 
2 3
0,03
2
Al
Al O
nn mol 
Theo BTNT với Fe: 3 4( )
2 3 2 3( )
3
0,04
2 2
X
X
Fe OFe
Fe O Fe O
nnn n mol  
2 3 2 3
0,06.102 0,04.160 9,46Al O Fe Om n n ( đáp án B) 
Dạng 2: Từ một chất đầu tạo thành hỗn hợp nhiều sản phẩm 
Giáo viên đưa ra phương pháp chung: 
Từ dữ kiện đề bài tổng số mol ban đầu, số mol của các hợp phần đã 
cho số mol của chất cần xác định 
* Axit có tính oxihoa( HNO3, H2SO4 đặc) nX(axit) 
ot Muối + khí 
 nX(axit) = nX( muối) + nX(khí) ( X: N hoặc S) 
* Khí CO2 ( hoặc SO2) hấp thụ vào dung dịch kiềm: 
2
2 3 3
2
2 3 3
CO CO HCO
CO CO HCO
n n n 
SO2 SO32- + 23HSO 
 2
2 3 3
SO SO HSO
n n n 
*Tính lưỡng tính của Al(OH)3 
Trường hợp 1: Trường hợp 2 
 3 3 4( ) ( )OHAl Al OH Al OH
  
  34 3( ) ( )HAl OH Al OH Al
  
 3 34 ( )( ) Al OHAl OHAln n n
  
  3 34 ( )( ) Al OHAl OH Aln n n
  
* Hỗn hợp các oxit kim loại +CO(H2) 
0t
 hỗn hợp rắn +CO2(H2 O) 
Theo ĐLBT nguyên tố với O: 
- Khi H = 100%: ( ) ( á ) ( ) óco oxit o r n honhopkhisau o ran hhkhitrun n n n n 
- Khi H< 100%: ( ) ( á ) 16
hhkhisau hhkhitruoc
o oxit o r n
m mn n 
*Bài toán crac kinh an kan: 
Ankan X crackinh hỗn hợp Y 
 Mặc dù có những biến đỏi hóa học xảy ra trong quá trình crackinh, và Y 
thường là 
hỗn hợp phức tạp( có thể có H2), do phản ứng crackinh x