SKKN Phương pháp giải toán Hóa học có liên quan đến hiệu suất phản ứng

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI 
TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG VĨNH CỬU 
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 
PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN HÓA HỌC 
CÓ LIÊN QUAN ĐẾN HIỆU SUẤT PHẢN ỨNG 
Người thực hiện: Võ Thị Hiệp 
Lĩnh vực nghiên cứu: 
Quản lý giáo dục . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 
Phương pháp dạy học bộ môn . . . . . . . . . 
Phương pháp giáo dục . . . . . . . . . . . . . . . 
Lĩnh vực khác . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 
Có đính kèm: 
 Mô hình Phần mềm Phim ảnh Hiện vật khác 
Năm học: 2012-2013 
X 
 SƠ YẾU LÝ LỊCH KHOA HỌC 
I. THÔNG TIN CHUNG VỀ CÁ NHÂN: 
- Họ và Tên: Võ Thị Hiệp 
- Ngày, tháng, năm sinh: 28/9/1967 
- Nam, Nữ: Nữ 
- Địa chỉ thường trú: Số 145A, tổ 4, ấp 1, xã Bình Lợi, huyện Vĩnh Cửu, tỉnh Đồng Nai 
- Điện thoại: 0613.865022 (CQ) – 0613.971818 (NR) – 0919571975 (DĐ) 
- Fax: Email: hiepvothi67@gmail.com 
- Chức vụ: Tổ trưởng Tổ hóa học 
- Đơn vị công tác: Trường Trung học phổ thông Vĩnh Cửu 
II. TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO: 
- Học vị (hoặc trình độ đào tạo cao nhất): Cử nhân 
- Năm nhận bằng: 1990 
- Chuyên ngành đào tạo: Hóa-Sinh 
III. KINH NGHIỆM KHOA HỌC: 
- Lĩnh vực chuyên môn có kinh nghiệm: Hóa học 
- Thời gian công tác: 22 năm 
 SỞ GD VÀ ĐT ĐỒNG NAI 
TRƯỜNG THPT VĨNH CỬU 
CÔNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM 
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc 
 Đồng Nai, ngày tháng năm 2013 
PHIẾU NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 
Năm học: 2012-2013 
Tên sáng kiến kinh nghiệm: PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN HÓA HỌC 
 CÓ LIÊN QUAN ĐẾN HIỆU SUẤT PHẢN ỨNG 
Họ và Tên tác giả: Võ Thị Hiệp Đơn vị: Tổ Hóa học 
Lĩnh vực: 
Quản lý giáo dục . . . . . . . Phương pháp dạy học bộ môn . . . . . . . . . 
Phương pháp giáo dục . . Lĩnh vực khác . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 
1. Tính mới: 
- Có giải pháp hoàn toàn mới . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 
- Có giải pháp cải tiến, đổi mới từ giải pháp đã có . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 
2. Hiệu quả: 
- Hoàn toàn mới và đã triển khai áp dụng trong toàn ngành có hiệu quả cao . . . . . . . 
- Có tính cải tiến hoặc đổi mới từ những giải pháp đã có và đã triển khai áp dụng trong 
toàn ngành có hiệu quả cao . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 
- Hoàn toàn mới và đã triển khai áp dụng tại các đơn vị có hiệu quả cao . . . . . . . . . . . 
- Có tính cải tiến hoặc đổi mới từ những giải pháp đã có và đã triển khai áp dụng tại đơn vị 
có hiệu quả . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 
3. Khả năng áp dụng: 
- Cung cấp được các luận cứ khoa học cho việc hoạch định đường lối, chính sách: 
Tốt Khá Đạt 
- Đưa ra các giải pháp khuyến nghị có khả năng ứng dụng thực tiển, dễ thực hiện và dễ đi 
vào cuộc sống: 
 Tốt Khá Đạt 
- Đã được áp dụng trong thực tế đạt hiệu quả hoặc có khả năng áp dụng đạt hiệu quả trong 
phạm vi rộng: 
 Tốt Khá Đạt 
XÁC NHẬN CỦA TỔ CHUYÊN MÔN THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ 
 (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên) 
 x 
I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI: 
- Giúp học sinh giải bài tập về tính khối lượng hoặc thể tích của các đơn chất, hợp chất có 
liên quan đến hiệu suất một cách nhanh chóng; 
- Củng cố và nâng cao kiến thức, kỹ năng giải bài tập cho học sinh; 
- Góp phần nâng cao chất lượng bộ môn. 
II. THỰC TRẠNG TRƯỚC KHI THỰC HIỆN CÁC GIẢI PHÁP CỦA ĐỀ TÀI 
1. Thuận lợi: 
- Đa số học sinh hào hứng khi được hướng dẫn cặn kẽ các phương pháp giải bài tập; 
- Học sinh được củng cố và nâng cao về kiến thức, nâng cao khả năng tư duy hóa học; 
- Học sinh có hứng thú với các dạng bài tập hóa học khác nhau. 
2. Khó khăn: 
- Mức độ tiếp thu của học sinh còn thấp, không đồng đều trong một lớp học; 
- Học sinh còn e ngại với một số bài tập dài, chỉ thích dạng ngắn; 
- Một số học sinh không thích lý luận nhiều, chỉ thích dạng trắc nghiệm. 
III. NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI 
1. Cơ sở lý luận: 
- Hóa học có những nét tư duy đặc thù của nó. Phạm trù tư duy của hóa học mang tính chất 
thực nghiệm pha lẫn trừu tượng. Luyện tập tư duy cho học sinh dần dần tạo cho các em 
phương pháp để giải các dạng toán nhất định, từ đơn giản đến phức tạp; 
- Thực tế trong các bài toán hóa học khi học sinh làm bài thường không sử dụng hết các dữ 
kiện và chưa có tư duy thích hợp cho mỗi loại bài toán nên tìm ra kết quả rất lâu. 
2. Nội dung, giải pháp thực hiện các biện pháp thực hiện các giải pháp của đề tài 
 A. Nội dung: 
- Các bài toán hóa học trong chương trình là những dạng cơ bản, đã được học sinh giải qua 
các chương trình đại cương, vô cơ, hữu cơ nhưng chưa áp dụng tư duy phù hợp; 
- Giáo viên đề cập vấn đề này để học sinh giải nhanh và chính xác, tìm ra đáp số; 
- Mỗi bài toán cần phân tích các dữ kiện của đề bài hoặc viết sơ đồ tóm tắt nội dung của đề 
bài, hoặc viết sơ đồ tóm tắt nội dung của đề bài. Qua đó, học sinh sẽ tìm ra ẩn ý được mô tả 
trong đề bài, từ đó tìm được hướng giải khi phân tích đề. Dựa vào dữ kiện đề bài các em 
phải tự đặt các câu hỏi: Muốn tìm, ta phải; Nếu dùng công thứcthì lại phải tìmcuối 
cùng tìm được đáp số; 
- Viết phương trình phản ứng là một khâu quan trọng trong việc giải bài toán hóa học. 
Muốn viết được phương trình phản ứng thì học sinh phải học kỹ tính chất hóa học của các 
chất, viết đúng ký hiệu từng nguyên tố; 
- Thực hiện phép tính: thông qua các phương trình phản ứng thiết lập được mối tương quan 
toán học giữa các dữ kiện (gọi là phương trình hoặc hệ phương trình). Sử dụng các thủ thuật 
toán học để giải phương trình hoặc hệ phương trình đó. Sau cùng đưa kết quả toán học đó về 
kết quả hóa học với: khối lượng, thể tích là số dương; nguyên tử khối phù hợp với hóa trị 
của kim loại hoặc phi kim. Hiệu suất phải ≤ 100% 
 * Kết luận: trong việc giải một bài toán hóa học, thông thường ta cần phải tuân theo một 
trình tự sau: 
- Phân tích đề bài; 
 - Viết phương trình phản ứng hóa học; 
- Xây dựng các phương trình toán học dựa vào phương trình hóa học; 
- Giải các phương trình toán học để tìm được kết quả bài toán hóa học. 
 B. Biện pháp thực hiện: 
1. Một số công thức áp dụng khi giải bài toán về hiệu suất phản ứng. 
 Tính hiệu suất theo chất phản ứng (ctg) (theo chất sẽ hết khi phản ứng xảy ra hoàn toàn) 
Tính hiệu suất theo sản phẩm tạo thành: 
Ghi chú: - Lượng lý thuyết (LT) tính theo phương trình phản ứng 
 - Lượng thực tế (TT) là lượng đề bài cho 
Tính hiệu suất của cả quá trình gồm nhiều phản ứng: nếu xét cho cả quá trình gồm nhiều 
phản ứng liên tiếp 
 A   %1H B   %2H C   %3H D 
Không cần tính đuổi theo từng phản ứng mà dùng công thức: 
 H% = H1% x H2% x H3% x  
- Một số phản ứng sau đây trong đa số trường hợp được xem có hiệu suất 100%: 
+ Phản ứng giữa chất lỏng với chất lỏng; 
+ Phản ứng giữa chất khí và chất lỏng; 
+ Phản ứng giữa chất rắn với chất lỏng; 
+ Phản ứng giữa chất khí với chất khí và tạo thành chất rắn hoặc chất lỏng. 
- Một số phản ứng sau đây thường phải xét để biết hiệu suất phản ứng bằng bao nhiêu, nếu 
đề bài không cho thì phải xét tổng quát với hiệu suất nhỏ hơn 100%: 
+ Phản ứng giữa chất rắn với chất rắn; 
+ Phản ứng giữa chất rắn với chất khí. 
2. Một số vấn đề chung có liên quan đến bài toán về hiệu suất phản ứng. 
 a) Mol (n) 
Mol là lượng chất chứa 6,02.1023 hạt vi mô 
Biểu thức tính: Mnm
n
mM
M
mn .; 
Nếu áp dụng các công thức trên cho hỗn hợp có số mol là 2hn , khối lượng là 2hm ; thì khối 
lượng mol phân tử trung bình của hỗn hợp (kí hiệu M ), với 
2
2
h
h
n
m
M 
Khi dùng % mol của mỗi chất trong hỗn hợp thì công thức lại có dạng: 
nnMxMxMxM .......2211 ; trong đó: nxxx ,.....,, 21 là % mol của mỗi chất tương ứng 
trong hỗn hợp gồm n chất có khối lượng mol lần lượt là nMMM ,.......,, 21 và đương nhiên: 
1.....21 nxxx 
Thể tích mol phân tử là thể tích chiếm bởi một mol phân tử khí, hay chiếm bởi 6,02.1023 
phân tử khí. 
 b) Định luật Avogadro: 
Lượng chất đầu cần lấy (theo phương trình phản ứng) 
Lượng chất đầu thực tế đã lấy 
H% = x 100 
Lượng sản phẩm thực tế thu được 
Lượng sản phẩm LT(theo p.trình phản ứng) thu được 
H% = x 100 
mctg(LT) 
mctg(TT) 
H%= x 100 
msp(TT) 
msp(LT) 
H%= x 100 
Phản ứng xảy ra trong dung dịch 
 Ở những điều kiện nhiệt độ, áp suất như nhau của mọi chất khí đều chứa cùng một số 
phân tử khí. 
Vận dụng khái niệm mol và kết quả thực nghiệm ta có các hệ quả quan trọng áp dụng cho 
chất khí để vận dụng: 
- Ở điều kiện tiêu chuẩn (đktc) (00C, 1atm), V = n.22,4 (lít) hay 
4,22
Vn 
- Ở cùng điều kiện về nhiệt độ và áp suất: tỉ lệ thể tích cũng là tỉ lệ về số mol, và ngược 
lại 
V = k.VB nA = k.nB 
- Ở điều kiện bất kỳ: sử dụng phương trình Menđeleep: pV = nRT 
p: áp suất khí, đo bằng at (hoặc mmHg) 
V: thể tích khí, đo bằng lít 
T: nhiệt độ Kenvin, T = (t0C + 273)0K 
R: hằng số: 
273
4,22
 R (khi áp suất đo bằng at) 
273
10.760.4,22 3
 R (khi p đo bằng mmHg, V đo bằng ml) 
 c) Tỉ khối chất khí: 
Tỉ khối của chất khí A so với khí B là tỉ số khối lượng của một thể tích khí A chia cho 
khối lượng của cùng một thể tích khí B ở cùng nhiệt độ, áp suất. 
- Biểu thức: 
B
A
BA m
md / 
 Ý nghĩa: Tỉ khối cho biết khí A nặng hay nhẹ hơn khí B bao nhiêu lần 
- Hệ quả: 
B
A
BA M
Md / 
- Biểu thức mở rộng cho hỗn hợp. 
B
A
hhBhhA M
Md / 
 d) Nồng độ dung dịch 
- Các loại nồng độ: 
 + Nồng độ phần trăm(%): Số gam chất tan trong 100g dung dịch 
 100.%
dd
ct
m
mC 
 + Nồng độ mol MC : Số mol chất tan trong 1 lít dung dịch 
)(
)(
][
lítV
molnAC
dd
A
M 
- Biểu thức liên hệ: 
A
M M
DCCA %..10][ AM : phân tử khối của chất A 
 e) pH của dung dịch: 
- Tích số ion của nước 
 H2O H+ + OH− 
 Tích số ion của H2O = [H+][OH−] = 10−14 
 - Độ pH: 
 Độ pH là đại lượng cho biết nồng độ ion H+ trong dung dịch được biểu diễn bằng biểu 
thức toán học sau: 
 pH = - lg[H+] [H+] = 10−pH 
+ Nếu pH = 7: dung dịch có môi trường trung tính 
+ Nếu pH < 7: dung dịch có môi trường axit 
+ Nếu pH > 7: dung dịch có môi trường bazơ 
-