CHƯƠNG 2. XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP ĐỂ RÈN LUYỆN KỸ NĂNG QUAN SÁT TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC NHẰM PHÁT TRIỂN TƢ DUY CHO HỌC SINH THPT
2.4. Xây dựng hệ thống bài tập để rèn luyện kỹ năng quan sát trong chương trình lớp 12 cơ bản phần vô cơ
2.4.2. Xây dựng hệ thống bài tập lý thuyết để rèn kỹ năng quan sát
Ví dụ 1: Chỉ dùng một loại thuốc thử hãy nhận biết các chất sau: Mg, Al, Al2O3.
Phân tích: Khi gặp yêu cầu này, HS quan sát dữ kiện để phân tích bài tập như sau:
Đây là bài toán chỉ được dùng 1 hóa chất.
Các chất không có mùi đặc trưng do đó cũng không thể nhận biết chúng bằng màu sắc được.
Đây là các chất rắn đều không tan trong nước nhưng có khả năng tan trong dung dịch kiềm.
Để giải được bài này ta phải trích các mẫu thử, cho các mẫu thử tác dụng với dung dịch kiềm như: NaOH, KOH…
Bước 1: Trích mẫu thử, cho chúng tác dụng với NaOH. Quan sát hiện tượng.
Mẫu thử Mg Al Al2O3
NaOH _ Chất rắn tan và có sủi
bọt khí Chất rắn tan Bước 2: Kết luận:
Không có hiện tượng gì với NaOH là Mg.
Chất rắn tan và có sủi bọt khí là Al.
Chất rắn tan là Al2O3.
Ví dụ 2: Chỉ dùng một loại thuốc thử hãy nhận biết các chất rắn sau:
Na2SO4, Ba(OH)2, AlCl3.
Bài tập tương tự :
Câu 1: Chỉ dùng một loại thuốc thử hãy nhận biết các chất rắn sau: Na, Al, Al2O3.
Câu 2: Chỉ dùng một loại thuốc thử hãy nhận biết các chất rắn sau: Na2CO3 , CaCl2, CaCO3.
Trang 53
Câu 3: Có 4 lọ mỗi lọ đựng một dung dịch không màu: NaCl, Ba(OH)2, AlCl3, FeSO4. Hãy nhận biết dung dịch đựng trong mỗi lọ bằng phương pháp hóa học mà không dùng thêm thuốc thử nào khác.
Câu 4: Có 4 lọ mỗi lọ đựng một dung dịch không màu: NH4Cl, Ba(OH)2, AlCl3, Na2SO4. Hãy nhận biết dung dịch đựng trong mỗi lọ bằng phương pháp hóa học mà không dùng thêm thuốc thử nào khác.
Ví dụ 3: Cho sơ đồ chuyển hóa sau:
2 ( 3 2) 3
X Y Z
CaO CaCl Ca NO CaCO Công thức của X, Y, Z lần lượt là:
A.HCl, HNO3, Na2CO3 C. HCl, AgNO3, (NH4)2CO3 B.Cl2, AgNO3, (NH4)2CO3 D. Cl2, HNO3, CO2
Phân tích: Đối với dạng bài tập theo sơ đồ này, các em học sinh thường chọn đáp án một cách tùy ý nếu không có sự quan sát nhận xét phù hợp. Với sơ đồ này, ta có :
Từ CaOX CaCl2 Oxit baz muối
X là axit HCl
Từ CaCl2 Y Ca NO( 3 2) Muối tan muối tan Y là axit AgNO3 Vậy ta chọn đáp án là C
Ví dụ 4: Hãy chọn cách điều chế kim loại nhôm thích hợp nhất trong các cách sau đây:
A. 2AlCl3dpnc2Al3Cl2
B. 3Mg2Al NO( 3 3) 2Al3Mg NO( 3 2) C. 2Al O2 3dpnc4Al3O2
D. Al O2 33COt Co 2Al3CO2
Phân tích: Dựa vào những kiến thức đã được học về kim loại nhôm kết hợp với khả năng quan sát trong từng phản ứng nêu trên thì HS có thể nhận thấy được rằng phương pháp thích hợp để điều chế Al là đáp án C. Do nhôm là một kim loại
Trang 54
có tính khử trung bình, ion Al3+ tham gia phản ứng thủy phân tạo Al(OH)3 nên những đáp án còn lại không phù hợp.
Sơ đồ phản ứng xảy ra như sau:
Điện phân Al2O3nóng chảy pha thêm criolit (Na3AlF6) có thể biểu diễn bằng sơ đồ:
2 3
( ) ( )
Catot Al O Anot
4| Al3++ 3e → Al 3| 2O2-→ O2+ 4e Phương trình điện phân là: 2Al2O3 4Al + 3O2
Criolit (Na3AlF6) có vai trò quan trọng nhất là làm giảm nhiệt độ nóng chảy của Al2O3từ 2050oC xuống khoảng 900oC, ngoài ra nó còn làm tăng độ dẫn điện của hệ và tạo lớp ngăn cách giữa các sản phẩm điện phân và môi trường ngoài. Anot làm bằng than chì thì điện cực bị ăn mòn dần do chúng cháy trong oxi mới sinh:
C + O2 CO2và 2C + O2 2CO
Bài tập tương tự:
Câu 1: Từ MgO chọn sơ đồ thích hợp để điều chế Mg:
A.MgOCOMg
B. MgOH SO2 4 MgSO4 NaMg C. MgOH SO2 4 MgSO4dpddMg D. MgOHClMgCl2dpncMg Câu 2: Phương trình điện phân nào sai
A. 2ACln dpnc 2A + nCl2
B. 4MOH dpnc 4M + 2H2O
C. 4AgNO3 + 2H2O dpdd 4Ag + O2 + 4HNO3 D. 2NaCl + 2H2Odpdd,mnx H2 + Cl2 + 2NaOH
Câu 3: Cho sơ đồ phản ứng: NaHCO3 + (X) Na2CO3 + H2O.
X là hợp chất gì?
Câu 4: Cho sơ đồ phản ứng: NaHCO3 + (Z) Na2CO3 + BaCO3 + H2O.
Hãy xác định các chất Z.
Ví dụ 5: Cho sơ đồ chuyển hóa sau:
(A) + (B) (C)
Trang 55 (C) + H2O (D)
Al + (E) + (D) (F) + H2
Xác định các chất A, C, F. Biết (A) là một kim loại.
Phân tích: Để xác định mấu chốt của bài tập này, GV yêu cầu HS tìm ra phản ứng đặc trưng để có thể xác định kết quả. Khi đó, HS sẽ tập trung quan sát và phân tích phương trình thứ (3). Bằng việc quan sát vào phương trình (3) HS sẽ đưa ra kết luận sau:
Nhôm là một kim loại, để thu được khí H2 cần phải tác dụng axit hoặc bazơ.
Trong trường hợp này các em xác định được đây chính là bazơ vì trong phương trình có đến hai chất tham gia ngoài nhôm.
Vì thế, các em sẽ dự đoán chất (D) là bazơ mạnh vì (D) là sản phẩm của (C) tác dụng với H2O. Từ đó, xác định (C) là một oxit bazơ.
Vậy các em sẽ có kết quả:
(A) : Na (C) : Na2O (D) : NaOH (F) : NaAlO2
Khi đó, HS sẽ viết phương trình kiểm tra
2 2
2 2
2 2 2
4 2
2
3 2
Na O Na O Na O H O NaOH
Al NaOH H O NaAlO H Ví dụ 6: Cho sơ đồ chuyển hóa sau:
HCl + (B) (C) + (D) + H2O (C) + NaOHdư (B) + H2O Xác định các chất B, C.
Phân tích: Để xác định mấu chốt của bài tập này, HS cần phải quan sát và phân tích ở từng phương trình. Đối với phương trình thứ (2), HS có thể đưa ra nhận xét:
(C) có thể là một axit hoặc oxit axit.
Trang 56
Nhưng (C) là sản phẩm của axit với một chất khác (C) chỉ có thể là oxit axit.
Vậy HS có thể chọn kết quả là:
(C) : CO2 (B) : Na2CO3
Khi đó, ta sẽ có phương trình như sau:
2 3 2 2
2 2 3 2
2 2
2
HCl Na CO NaCl CO H O CO NaOH Na CO H O
Bài tập tương tự:
Câu 1: Cho sơ đồ chuyển hóa sau:
(X) + O2 (Y)
(Y) + HCl MgCl2 + (Z) Xác định các chất X, Y.
Câu 2: Cho sơ đồ chuyển hóa sau:
Al+ X Al2(SO4)3+ Y Al(OH)3+ Z Ba Al(OH) 4 2
Xác định các chất X, Y, Z.
Câu 3: Cho sơ đồ chuyển hóa sau:
( ) ( ) ( )
2 ( )3 2
X Y Z
NaOH NaAlO Al OH KAlO
Xác định các chất X, Y, Z.