Đa dạng phương pháp giải bài tập hóa học

Thảo luận trong 'Trao đổi, thảo luận' bắt đầu bởi Hoài An, 3/3/15.

Lượt xem: 265

  1. Hoài An Điều hành viên

    GD&TĐ - Thầy Nguyễn Văn Duy - Giáo viên Trường THPT Tiên Lữ (Hưng Yên) - cho rằng: Giải bài tập hóa học không chỉ có tác dụng ôn tập, củng cố kiến thức mà còn để phát triển kiến thức, phát triển năng lực tư duy và rèn trí thông minh cho học sinh.


    Giải một bài toán hóa học bằng nhiều cách dưới các góc độ khác nhau có khả năng rèn tư duy cho học sinh gấp nhiều lần so với giải bài toán bằng một cách dù cách đó là ngắn gọn nhất, giúp cho học sinh có khả năng nhìn nhận vấn đề theo nhiều hướng khác nhau, phát triển tư duy logic, sử dụng thành thạo và tận dụng tối đa các kiến thức đã học.

    Để phát triển tư duy và rèn trí thông minh cho học sinh, thầy Nguyễn Văn Duy cho rằng, việc tìm ra đáp số của bài toán hóa học chưa đủ; giáo viên cần khuyến khích học sinh tìm nhiều cách giải cho một bài tập, chọn cách giải hay nhất và ngắn gọn nhất.

    Khi nói lên được ý hay, với phương pháp tối ưu sẽ tạo cho học sinh niềm vui, sự hưng phấn, kích thích học sinh tư duy, nỗ lực suy nghĩ để tìm ra cách giải hay hơn thế nữa.

    Phương pháp bảo toàn số mol electron

    Theo thầy Duy, phương pháp bảo toàn eletctron cho phép giải rất nhanh nhiều bài toán trong đó có nhiều chất oxi hóa và chất khử tham gia vì theo phương pháp này không cần viết các phương trình hóa học (PTHH) và dĩ nhiên không cần cân bằng các PTHH.

    Các bước giải như sau: Xác định chất khử và chất oxi hóa ở giai đoạn đầu và giai đoạn cuối (bỏ qua các giai đoạn trung gian);

    Viết các quá trình khử và quá trình oxi hóa (có thể theo phương pháp electron hoặc ion - electron); áp dụng định luật bảo toàn electron

    Thầy Nguyễn Văn Duy lưu ý: Điều quan trọng nhất là nhận định đúng trạng thái đầu và trạng thái cuối cùng của các chất oxi hóa và chất khử, không cần tới các phương trình hóa học cũng như các sản phẩm trung gian.

    Phương pháp bảo toàn khối lượng

    Phương pháp bảo toàn khối lượng cho phép giải nhanh được nhiều bài khi biết quan hệ về khối lượng của các chất trước và sau phản ứng. Đặc biệt, khi chưa rõ phản ứng xảy ra là hoàn toàn hay không hoàn toàn, việc sử dụng phương pháp này càng đơn giản hóa bài toán.

    Phương pháp bảo toàn khối lượng thường được sử dụng trong các bài toán hỗn hợp nhiều chất.

    Các bước giải như sau: Lập sơ đồ biến đổi các chất trước và sau quá trình phản ứng;

    Từ giả thiết của bài toán tìm ∑m trước và ∑m sau (không cần biết là phản ứng hoàn toàn hay không hoàn toàn);

    Vận dụng phương pháp bảo toàn khối lượng để lập phương trình toán học, kết hợp với các dữ kiện khác để lập được hệ phương trình; Giải hệ phương trình.

    Chú ý: Điều quan trọng nhất khi áp dụng phương pháp này là phải xác định đúng khối lượng chất tham gia phản ứng và tạo thành (lưu ý đến các chất kết tủa, bay hơi và khối lượng dung dịch).

    Phương pháp bảo toàn nguyên tố

    Các bước giải như sau: Viết sơ đồ các biến đổi; rút ra mối liên hệ về số mol của các nguyên tố cần xác định theo yêu cầu của đề bài trên cơ sở định luật bảo toàn nguyên tố.

    Lưu ý: Điểm mấu chốt của phương pháp là phải xác định được đúng các hợp phần có chứa nguyên tố X ở trước và sau phản ứng. Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố với X để rút ra mối liên hệ giữa các hợp phần.

    Hạn chế viết PTHH mà thay vào đó nên viết sơ đồ phản ứng biểu diễn các biến đổi cơ bản của các nguyên tố quan tâm.

    Phương pháp tăng giảm khối lượng

    Phương pháp tăng giảm khối lượng cho phép giải nhanh được nhiều bài toán khi biết quan hệ về khối lượng và tỉ lệ mol của các chất trước và sau phản ứng.

    Đặc biệt, khi chưa biết rõ phản ứng xảy ra hoàn toàn hay không hoàn toàn thì việc sử dụng phương pháp này càng giúp đơn giản hóa bài toán.

    Các bài toán giải theo phương pháp tăng giảm khối lượng đều có thể giải được theo phương pháp bảo toàn khối lượng. Vì vậy có thể nói phương pháp tăng giảm khối lượng và bảo toàn khối lượng là anh em sinh đôi. Tuy nhiên tùy từng bài tập mà sử dụng phương pháp nào sẽ hiệu quả hơn.

    Phương pháp tăng giảm khối lượng thường được sử dụng trong các bài toán hỗn hợp nhiều chất.

    Các bước giải như sau: Xác định mối quan hệ tỷ lệ mol giữa chất cần tìm và chất đã biết; lập sơ đồ chuyển hóa của 2 chất này;

    Xem xét sự tăng hoặc giảm của ΔM và Δm theo phản ứng và theo dữ kiện đề bài; lập phương trình toán học để giải.

    Phương pháp bảo toàn điện tích

    Định luật bảo toàn điện tích thường áp dụng cho các bài toán về chất điện li để: Tìm số mol, nồng độ các ion hoặc pH của dd; xét xem sự tồn tại hay không tồn tại của một dd.

    Các bước giải như sau: Xác định tổng số mol điện tích dương và tổng số mol điện tích âm; áp đụng định luật bảo toàn điện tích;

    Xét các tương tác có thể xảy ra trong dd (nếu tạo được kết tủa, chất khí, chất điện li yếu). Đối với quá trình oxi hóa – khử phải nhận định đúng sự tồn tại của ion sau phản ứng.

    Phương pháp trung bình

    Phương pháp trung bình là một trong những phương pháp thuận tiện nhất cho phép giải nhanh chóng và đơn giản nhiều bài toán hóa học phức tạp.

    Phương pháp này được áp dụng trong việc giải nhiều bài toán khác nhau kể cả vô cơ và hữu cơ, đặc biệt là chuyển bài toán hỗn hợp thành bài toán đơn giản.

    Phương pháp trung bình còn giúp giải nhanh nhiều bài toán mà thoạt nhìn có vẻ là thiếu dữ kiện hoặc những bài toán cần biện luận để xác định chất trong hỗn hợp.

    [​IMG]

    Phương pháp đường chéo

    Đây là phương pháp có nhiều ưu điểm, giúp tăng tốc tính toán và là một công cụ đắc lực cho phương pháp trung bình.

    Phương pháp đường chéo có thể các dụng tốt cho nhiều trường hợp, nhiều dạng bài tập, đặc biệt là dạng bài tập “pha chế dung dịch” và tính thành phần hỗn hợp.

    Thường sử dụng kết hợp giữa đường chéo với phương pháp trung bình và phương pháp bảo toàn nguyên tố. Với hỗn hợp phức tạp có thể sử dụng kết hợp nhiều đường chéo.

    Nhược điểm của phương pháp này là không áp dụng được cho những bài toán trong đó có xảy ra phản ứng giữa các chất tan với nhau (trừ phản ứng với nước). Phương pháp này không áp dụng được với trường hợp tính toán pH.

    Các bước giải như sau: Xác định trị số cần tìm từ đề bài; chuyển các số liệu sang dạng đại lượng % khối lượng; xây dựng đường chéo để tìm kết quả của bài toán.

    Phương pháp quy đổi

    Quy đổi là một phương pháp biến đổi toán học nhằm đưa bài toán ban đầu là một hỗn hợp phức tạp về dạng đơn giản hơn, qua đó làm cho các phép tính trở nên dễ dàng thuận tiện. Dù tiến hành quy đổi theo hướng nào thì cũng phải tuân thủ 2 nguyên tắc:

    Bảo toàn nguyên tố: Tức là tổng số mol mỗi nguyên tố ở hỗn hợp đầu và hỗn hợp mới phải như nhau.

    Bảo toàn số oxi hóa: Tức là tổng số mol mỗi nguyên tố ở 2 hỗn hợp phải như nhau.

    Các hướng quy đổi như sau: Quy đổi hỗn hợp nhiều chất về hỗn hợp 2 chất hoặc một chất; quy đổi hỗn hợp nhiều chất về các nguyên tử tương ứng; quy đổi tác nhân oxi hóa trong phản ứng oxi hóa – khử.

    Với những bài toán trải qua nhiều giai đoạn oxi hóa khác nhau bởi những chất oxi hóa khác nhau, ta có thể quy đổi vai trò oxi hóa của chất oxi hóa này cho chất oxi hóa kia để bài toán trở nên đơn giản.

    Một số điểm lưu ý: Trong quá trình tính toán theo phương pháp quy đổi đôi khi ta gặp số âm đó là do sự bù trừ khối lượng của các chất trong hỗn hợp. Trong trường hợp này ta vẫn tính toán bình thường và kết quả cuối cùng vẫn thỏa mãn.

    Khi quy đổi hỗn hợp nhiều chất (hỗn hợp X) từ 3 chất trở lên thành hỗn hợp 2 chất hay 1 chất ta phải bảo toàn số mol nguyên tố và bảo toàn số mol hỗn hợp.

    Phương án quy đổi tốt nhất, có tính khái quát cao nhất là quy đổi thẳng về các nguyên tử tương ứng. Đây là phương án cho lời giải nhanh, gọn, dễ hiểu, biểu thị đúng bản chất hóa học.

    Phương pháp đồ thị

    Trên cơ sở các phương trình hóa học, vẽ đồ thị mô tả mối quan hệ số mol các chất phản ứng và chất cần xác định. Sau đó dựa vào đồ thị xác định lượng mà đề bài yêu cầu.

    Trong hoá học, một số dạng bài tập được giải dựa trên cơ sở nội dung của phương pháp này. Đó là trường hợp mà trong thí nghiệm hoá học có hai quá trình lượng kết tủa tăng dần, sau đó giảm dần đến hết khi lượng chất phản ứng có dư. Có thể vận dụng phương pháp này trong hoá học ở các trường hợp chủ yếu sau:

    Thổi khí CO2 vào dung dịch chứa hiđroxit của kim loại nhóm IIA.

    Rót từ từ dung dịch kiềm đến dư vào dung dịch muối nhôm hoặc muối kẽm hoặc muối crom (III); rót từ từ dung dịch axit đến dư vào dung dịch muối có chứa anion AlO2- hoặc ZnO22- hoặc CrO22-; sục khí NH3 vào dung dịch muối đồng.

    Một số lưu ý: Bài toán có thể có một nghiệm hoặc hai nghiệm; dựa vào dữ kiện thực nghiệm đề bài để xác định nghiệm đúng (Thể tích nhỏ nhất: Trước điểm cực đại; thể tích lớn nhất: Sau điểm cực đại; không có yêu cầu nào: Thường có 2 nghiệm).

    Nguyễn Văn Duy lưu ý: Không nên lạm dụng phương pháp này, chỉ nên dùng trong trường hợp tìm khoảng giá trị hoặc cần có cái nhìn một cách trực quan. Có thể giải nhanh bằng phương pháp bảo toàn nguyên tố.

    Các bước giải như sau: Xác định dạng toán phù hợp; xây dựng đồ thị theo số mol; xác định lượng chất mà đề bài yêu cầu từ đồ thị, chú ý đến các từ khóa “lớn nhất”, “nhỏ nhất” nếu có.

    Phương pháp đại số

    Các bước giải của phương pháp này như sau: Viết các phương trình phản ứng; đặt ẩn số cho các đại lượng cần tìm; tính theo phương trình phản ứng và các ẩn số đó để lập ra các phương trình đại số; giải phương trình đại số hoặc hệ phương trình đại số và biện luân kết quả nếu cần.

    Một số bài toán cho thiếu dữ kiện nên khi giải bằng phương pháp đại số, số ẩn nhiều hơn số phương trình và có dạng vô định không giải được. Nếu dùng phương pháp ghép ẩn ta có thể giải loại bài toán này một cách dễ dàng.

    Phương pháp sử dụng công thức kinh nghiệm

    Chỉ áp dụng khi HNO3 (hoặc H2SO4 đặc nóng) lấy dư hoặc vừa đủ. Công thức kinh nghiệm trên chỉ áp dụng với hai him loại là Fe và Cu.

    Các bước giải như sau: Tìm tổng số mol electron nhận ở giai đoạn khử N+5 hoặct S+6 ; tìm tổng khối lượng hỗn hợp kim loại và oxit kim loại ; áp dụng công thức.

    Phương pháp ghép ẩn số

    Phương pháp ghép ẩn số giúp học sinh hiểu rõ hơn về bản chất hóa học, đặc biệt khi dạy các bài tập tiền đề khi học về hóa học.

    Phương pháp này áp dụng cho bài toán mà số phương trình ít hơn số ẩn, ta không thể tìm được nghiệm của từng ẩn mà phải thế từ những phương trình đơn giản vào phương trình phức tạp để tìm ra giá trị cần tìm.

    Cách giải như sau: Viết phương trình phản ứng ; đặt ẩn số cho các đại lượng cần tìm ; tính theo các phương trình phản ứng và các ẩn số để lập ra phương trình đại số; giải phương trình đại số hoặc hệ phương trình bằng cách ghép ẩn và biện luận kết quả cần tìm.

    [​IMG]
    Nguồn: giaoducthoidai.vn
    Đang tải...

  2. Bình luận bằng Facebook

Chia sẻ trang này