Phụ lục I PHIẾU THƠNG TIN VỀ GIÁO VIÊN (NHĨM GIÁO VIÊN) DỰ THI - Sở giáo dục đào tạo Hà Nội - Trường THPT Phan Huy Chú – Đống Đa - Địa chỉ: Số 34 ngõ 49 Huỳnh Thúc Kháng Điện thoại: 04 3773 1514- 04 3773 0751; Email: phc.edu.vn - Thơng tin nhóm giáo viên: Họ tên: Lê Thị Lan Anh Ngày sinh 19.9.1975 Mơn : Hóa học Điện thoại: 0988.902.714; Email: lananhle.phc@gmail.com Họ tên: Tạ Thị Thanh Hương Ngày sinh: 29.11.1978 Mơn : Tốn học Điện thoại: 0979.784.588 ; Email: thanhhuongphc@gmail.com Phụ lục II PHIẾU MÔ TẢ HỒ SƠ DẠY HỌC DỰ THI CỦA GIÁO VIÊN Tên hồ sơ dạy học: ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP ĐỒ THỊ ĐỂ GIẢI MỘT SỐ BÀI TỐN HĨA HỌC Mục tiêu dạy học Cần mô tả kiến thức, kĩ năng, thái độ môn học nào, học đạt học Trong dạng toán hóa học, thường có nhiều phương pháp giải, có phương pháp đồ thị, ứng dụng kiến thức mơn toán học để giải hiệu Tuy nhiên thực tế, tài liệu viết phương pháp đồ thị giải tốn hóa học chưa thực nghĩa, chưa giúp học sinh vận dụng kiến thức toán học cách logic để giải vấn đề hóa học hiệu 2.1 Về kiến thức: Bộ mơnTốn học: Học sinh nhớ lại kiến thức hàm số bậc học cấp như: định nghĩa, tập xác định, tính đồng biến, nghịch biến, đồ thị hàm số bậc Học sinh tìm tập xác định, lập bảng biến thiên, vẽ đồ thị, tìm giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ hàm số bậc khoảng Học sinh lập phương trình đường thẳng qua hai điểm, tìm tọa độ giao điểm hai đường thẳng Bộ mơn Hóa học: Nắm tượng trình tự xảy phương trình hóa học thí nghiệm hóa học cho khí SO2, CO2 sục từ từ vào dung dịch kiềm; Cho từ từ dung dịch kiềm vào dung dịch Al3+; Cho từ từ dung dịch H+ vào dung dịch AlO22.2 Về kỹ năng: Vận dụng kiến thức đồ thị tốn học để giải số tốn hóa học Cụ thể dạng tốn hóa học: + Bài tốn CO2 SO2 tác dụng với dung dịch kiềm + Bài tốn tính chất lưỡng tính Al(OH)3 2.3 Về lực: Năng lực giải vấn đề Năng lực làm việc nhóm Năng lực quan sát, nghiên cứu, làm việc độc lập Đối tượng dạy học học Bài học dành cho HS khối lớp 10, 11, 12 học chuyên đề phương pháp giải tốn hóa học Hiệu với sĩ số học sinh khoảng từ 30 đến 35 học sinh Ý nghĩa học - Bài học giúp HS tiếp cận kiến thức nghiên cứu khoa học cách biện chứng, môn khoa học tự nhiên có liên hệ logic bổ trợ lẫn - Thông qua nội dung học giáo dục HS lực quan sát, phân tích giải vấn đề thực tiễn cách bình tĩnh, chặt chẽ, logic thuyết phục Thiết bị dạy học, học liệu 5.1 Giáo viên: - Chuẩn bị tập tốn hóa liên quan đến nội dung học - Giáo án điện tử - Phiếu học tập 5.2 Học sinh: - Học sinh tìm hiểu lại vấn đề liên quan đến hàm số bậc nhà Hoạt động dạy học tiến trình dạy học 6.1 Phân phối thời gian: - Tiết 1: Kiến thức mơn tốn (Phần I) - Tiết 2, 3: Kiến thức mơn hóa (Phần II, III) - Tiết 4: Luyện tập (Phần IV) 6.2 Tiến trình dạy : HĐ 1: Ơn lại kiến thức Toán hàm số bậc nhất: định nghĩa, biến thiên, đồ thị hàm bậc - Giáo viên yêu cầu học sinh nhắc lại khái niệm, lập bảng biến thiên, cách vẽ đồ thị hàm bậc - Học sinh vẽ đồ thị số hàm bậc - Giáo viên yêu cầu học sinh nhắc lại điều kiện để đường thẳng song song, vuông góc HĐ2: Luyện tập vẽ đồ thị hàm bậc đoạn, vẽ đồ thị hàm xác định nhiều công thức - Yêu cầu học sinh làm ví dụ 1, giáo viên hướng dẫn chữa mẫu Ví dụ 1: Cho hàm số: a) Lập bảng biến thiên vẽ đồ thị hàm số miền D = [0; ] b) Tìm giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ hàm số miền D = [0; ] c) Tìm giá trị hàm số x = d) Tìm giá trị x y = HĐ3: Luyện tập viết phương trình đường thẳng qua điểm, tìm tọa độ giao điểm đường thẳng - Yêu cầu học sinh làm ví dụ 2, giáo viên theo dõi, chỉnh sửa Ví dụ 2: a) Lập phương trình đường thẳng d qua điểm A(1; 2), B(3; 0) b) Tìm giao điểm đường thẳng d đường thẳng d’ : y = 3x – HĐ4: (Hoạt động nhóm) Chia lớp thành nhóm, nhóm làm phiếu tập số - Yêu cầu nhóm làm phiếu tập số Giáo viên thu phiếu, chấm mẫu nhóm, nhóm lại chấm chéo PHIẾU BÀI TẬP SỐ Câu 1: Hãy trả lời câu hỏi sau : a Đường thẳng không phương với trục tung, qua gốc tọa độ có phương trình là: …………… b Đường phân giác góc phần tư thứ có phương trình là:…… c Đường phân giác góc phần tư thứ hai có phương trình là:…… d Đường thẳng song song với đường thẳng y = -x có phương trình là:… Câu 2: Cho hàm số f(x) có đồ thị đường gấp khúc OAB hình vẽ, biết tam giác OAB vuông cân A Hãy trả lời câu hỏi sau: a Phương trình đoạn OA là:………………… b Phương trình đoạn AB là:………………… c Hàm số f(x) đạt GTLN bằng:…………… x =…………… d Khi x = 2, hàm số có giá trị là: …… e Khi y = x =……… HĐ5: Giới thiệu số dạng tốn Hóa học giải phương pháp đồ thị Bài toán 1: Bài toán CO2 SO2 tác dụng với dung dịch kiềm - Yêu cầu học sinh nêu tượng sục từ từ khí CO2 SO2 đến dư vào dung dịch kiềm? Viết PTHH xảy (dưới dạng ion thu gọn) - Giáo viên dẫn dắt để học sinh thấy chất, giải thích tượng kết tủa tăng dần sau lại giảm dần - Giáo viên dẫn dắt để học sinh phát mối quan hệ số mol khí XO 2, số mol dung dịch kiềm, số mol kết tủa mối quan hệ tuyến tính biểu diễn dạng hàm bậc nhất… để từ đưa mơ hình tốn HĐ6: Giới thiệu số dạng tốn Hóa học giải phương pháp đồ thị Bài tốn 2: Bài tốn tính chất lưỡng tính Al(OH)3 - Yêu cầu học sinh nêu tượng cho từ từ đến dư dung dịch kiềm vào dung dịch muối Al3+? Viết PTHH xảy (dưới dạng ion thu gọn) - Nêu tượng cho từ từ đến dư dung dịch H+ vào dung dịch Al(OH)4- ? Viết PTHH xảy (dưới dạng phân tử ion thu gọn) - Giáo viên dẫn dắt để học sinh thấy chất, giải thích tượng kết tủa tăng dần sau lại giảm dần - Giáo viên dẫn dắt để học sinh phát mối quan hệ số mol chất tham gia phản ứng số mol kết tủa mối quan hệ tuyến tính, biểu diễn dạng hàm bậc nhất… để từ đưa mơ hình tốn HĐ7: Áp dụng phương pháp đồ thị để giải Bài toán CO2 SO2 tác dụng với dung dịch kiềm Bài (VD tr87 “Phân loại phương pháp giải toán” - Phùng Ngọc Trác chủ biên) Cho 0,05 mol 0,35 mol CO2 hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch Ca(OH)2 thu 0,05 mol kết tủa Tính số mol Ca(OH)2 dung dịch cho? - Giáo viên yêu cầu học sinh đề xuất phương pháp giải tốn - Học sinh giải toán phương pháp: Dựa vào PTHH; dựa vào định luật bảo toàn nguyên tố với C Ca; dựa vào phương pháp đồ thị giới thiệu - Giáo viên hướng dẫn khắc sâu phương pháp đồ thị + Gợi ý phân tích số liệu, thiết lập mối quan hệ để đặt ẩn, thiết lập phương trình hàm bậc + Đặt x số mol CO2, y số mol kết tủa + y hàm số ẩn x xác định cơng thức với đồ thị hình vẽ - Giáo viên gợi ý HS mở rộng yêu cầu đề bài: tìm số mol CO để kết tủa lớn nhất; tìm khối lượng kết tủa lớn có; biết khối lượng kết tủa, tìm số mol CO2… - HS vào phương pháp đồ thị, trả lời yêu cầu mở rộng HĐ8: (Hoạt động nhóm) Chia lớp thành nhóm, thực hành việc áp dụng phương pháp đồ thị để giải Bài toán CO2 SO2 tác dụng với dung dịch kiềm phiếu tập số - Giáo viên đưa yêu cầu hoạt động, thu kết phiếu tập, chữa mẫu chấm điểm nhóm, nhóm cịn lại chấm chéo, nhận xét báo cáo kết PHIẾU BÀI TẬP SỐ (làm việc nhóm) Bài 2: (VD11-tr90 “Phân loại phương pháp giải toán”- Phùng Ngọc Trác chủ biên) Dung dịch X chứa a mol Ca(OH) 2, cho dung dịch X hấp thụ 0,06 mol CO 2b mol kết tủa, dùng 0,08 mol CO2 thu b mol kết tủa a) Dựa vào PTHH tìm giá trị a b? b) Áp dụng phương pháp đồ thị tìm giá trị a b? Nêu hướng mở rộng yêu cầu đề phương án giải quyết? BÀI LÀM ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… HĐ9: Áp dụng phương pháp đồ thị để giải toán tính chất lưỡng tính Al(OH)3 Bài (VD1-tr100 “Phân loại phương pháp giải toán” - Phùng Ngọc Trác chủ biên) Cho 200 ml dung dịch AlCl3 1,5M tác dụng với V lít dung dịch NaOH 0,5M, thu 15,6 gam kết tủa Tìm giá trị lớn V? - Giáo viên yêu cầu học sinh đề xuất phương pháp giải toán - Học sinh giải tốn phương pháp: Dựa vào định luật bảo toàn nguyên tố; dựa vào PTHH; dựa vào định luật bảo tồn điện tích; dựa vào phương pháp đồ thị giới thiệu - Giáo viên hướng dẫn khắc sâu phương pháp đồ thị + Gợi ý phân tích số liệu, thiết lập mối quan hệ để đặt ẩn, thiết lập phương trình hàm bậc + Đặt x số mol OH -, y số mol kết tủa Al(OH)3 + y hàm số ẩn x xác định cơng thức với đồ thị hình vẽ - Giáo viên gợi ý HS mở rộng yêu cầu đề bài: tìm giá trị nhỏ V; xác định biến thiên khối lượng kết tủa nOH- biến đổi khoảng - HS vào phương pháp đồ thị, trả lời yêu cầu mở rộng HĐ10: (Hoạt động cá nhân) Học sinh thực hành phương pháp đồ thị để giải tập Bài (VD4-tr101 “Phân loại phương pháp giải toán”-Phùng Ngọc Trác chủ biên) Cho a mol AlCl3 vào lít dung dịch NaOH có nồng độ b mol/lít 0,05 mol kết tủa, thêm tiếp lít dung dịch NaOH 0,06 mol kết tủa a) Dựa vào PTHH xảy ra, xác định giá trị a, b? b) Áp dụng phương pháp đồ thị tìm giá trị a b? Nêu hướng mở rộng yêu cầu đề phương án giải quyết? - Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc cá nhân vào tập (có thể trao đổi, bạc với bạn xung quanh) - Yêu cầu học sinh đề xuất dạng tập giải dựa vào đồ thị dựng HĐ11: Bài tập tự luyện (về nhà) Bài 1: (VD14-tr92 “Phân loại phương pháp giải toán”-Phùng Ngọc Trác chủ biên) Trong bình kín chứa 0,02 mol Ba(OH) Sục vào bình lượng CO có giá trị biến thiên khoảng từ 0,005 mol đến 0,024 mol Xác định đồ thị biến thiên số mol kết tủa? Tính khối lượng kết tủa lớn khoảng xác định trên? Bài 2: (VD16-tr93 “Phân loại phương pháp giải toán”-Phùng Ngọc Trác chủ biên) Hấp thụ hồn tồn 2,688 lít khí CO (đktc) vào 2,5 lít dung dịch Ba(OH) nồng độ a mol/lit, thu 15,76 gam kết tủa Tính a? Bài 3: (VD2-tr101 “Phân loại phương pháp giải tốn”-Phùng Ngọc Trác chủ biên) Cho V lít dung dịch NaOH 2M vào dung dịch chứa 0,1 mol Al 2(SO4)3 0,1 mol H2SO4 đến phản ứng hồn tồn thu 7,8 gam kết tủa Tính giá trị lớn V? (Chú ý HS: bazơ ưu tiên phản ứng với axit trước phản ứng với muối) Bài 4: (VD5-tr102 “Phân loại phương pháp giải toán”-Phùng Ngọc Trác chủ biên) Trộn 100 ml dung dịch AlCl3 1M với 200 ml dung dịch NaOH 2,25M dung dịch X Để kết tủa hoàn toàn ion Al3+ dung dịch X dạng hiđroxit cần V lít khí CO2 (đktc) Tính V? (Chú ý HS axit ưu tiên phản ứng với bazơ trước phản ứng với muối) - Giáo viên giao nhiệm vụ học tập nhà cho học sinh; hướng dẫn số ý trình làm bài; - Học sinh nghiên cứu, tìm hiểu, đề xuất thêm dạng tập áp dụng phương pháp đồ thị để giải Kiểm tra đánh giá kết học tập: - Đánh giá HS qua hoạt động nhóm, hoạt động cá nhân - Đánh giá HS qua trình tiến trước sau học - Đánh giá đồng đẳng Các sản phẩm học sinh: - Học sinh vận dụng kiến thức toán học để lập phương trình đường thẳng, biết cách tìm giá trị hồnh độ, tung độ đồ thị bài, biết xét biến thiên đồ thị để giải toán hóa học theo yêu cầu - Tiến hành khảo sát kết học tập lớp 11A1 trường THPT Phan Huy Chú (sĩ số 32) dạng tốn hóa học: CO SO2 tác dụng với dung dịch kiềm, tính chất lưỡng tính Al(OH)3, kết sau: Trước vận dụng pp đồ thị Sau vận dụng pp đồ thị Giỏi 5hs (15,625%) Khá 10hs (31,25%) TB 10hs (31,25%) Yếu 5hs (15,625%) Kém 2hs (6,25%) 10hs (31,25%) 13hs (40,625%) 7hs (21,875%) 2hs (6,25%) Phụ lục III Trang bìa hồ sơ dạy học HỒ SƠ DỰ THI DẠY HỌC THEO CHỦ ĐỀ TÍCH HỢP Tên chủ đề dạy học: ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP ĐỒ THỊ ĐỂ GIẢI MỘT SỐ BÀI TỐN HĨA HỌC Mơn học chủ đề: Hóa học Các mơn tích hợp: Tốn học Chun đề ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP ĐỒ THỊ ĐỂ GIẢI MỘT SỐ BÀI TOÁN HĨA HỌC I Mục tiêu dạy học Cần mơ tả kiến thức, kĩ năng, thái độ môn học nào, học đạt học Trong dạng tốn hóa học, thường có nhiều phương pháp giải, có phương pháp đồ thị, ứng dụng kiến thức mơn tốn học để giải hiệu Tuy nhiên thực tế, tài liệu viết phương pháp đồ thị giải tốn hóa học chưa thực nghĩa, chưa giúp học sinh vận dụng kiến thức toán học cách logic để giải vấn đề hóa học hiệu 2.1 Về kiến thức: Bộ mơnTốn học: Học sinh nhớ lại kiến thức hàm số bậc học cấp như: định nghĩa, tập xác định, tính đồng biến, nghịch biến, đồ thị hàm số bậc Học sinh tìm tập xác định, lập bảng biến thiên, vẽ đồ thị, tìm giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ hàm số bậc khoảng Học sinh lập phương trình đường thẳng qua hai điểm, tìm tọa độ giao điểm hai đường thẳng Bộ môn Hóa học: Nắm tượng trình tự xảy phương trình hóa học thí nghiệm hóa học cho khí SO2, CO2 sục từ từ vào dung dịch kiềm; Cho từ từ dung dịch kiềm vào dung dịch Al3+; Cho từ từ dung dịch H+ vào dung dịch AlO22.2 Về kỹ năng: Vận dụng kiến thức đồ thị toán học để giải số tốn hóa học Cụ thể dạng tốn hóa học: + Bài tốn CO2 SO2 tác dụng với dung dịch kiềm + Bài tốn tính chất lưỡng tính Al(OH)3 2.3 Về lực: Năng lực giải vấn đề Năng lực làm việc nhóm Năng lực quan sát, nghiên cứu, làm việc độc lập II Đối tượng dạy học học Bài học dành cho HS khối lớp 10, 11, 12 học chuyên đề phương pháp giải tốn hóa học Hiệu với sĩ số học sinh khoảng từ 30 đến 35 học sinh III Ý nghĩa học - Bài học giúp HS tiếp cận kiến thức nghiên cứu khoa học cách biện chứng, môn khoa học tự nhiên có liên hệ logic bổ trợ lẫn - Thông qua nội dung học giáo dục HS lực quan sát, phân tích giải vấn đề thực tiễn cách bình tĩnh, chặt chẽ, logic thuyết 10 phục IV Thiết bị dạy học, học liệu 4.1 Giáo viên: - Chuẩn bị tập tốn hóa liên quan đến nội dung học - Giáo án điện tử - Phiếu học tập 4.2 Học sinh: - Học sinh tìm hiểu lại vấn đề liên quan đến hàm số bậc nhà V Hoạt động dạy học tiến trình dạy học 5.1 Phân phối thời gian: - Tiết 1: Kiến thức mơn tốn (Phần I) - Tiết 2, 3: Kiến thức mơn hóa (Phần II, III) - Tiết 4: Luyện tập (Phần IV) 5.2 Tiến trình dạy : HOẠT ĐỘNG CỦA GV VÀ HS NỘI DUNG BÀI HỌC HĐ1: I Đồ thị hàm số bậc  ?: Nhắc lại định nghĩa hàm số bậc nhất? Hàm số bậc nhất:  ?: Nêu tính đồng biến nghịch biến • Định nghĩa: Hàm số bậc hàm số cho hàm số bậc nhất?  GV gọi học sinh lên bảng vẽ bảng biến thiên hàm số ứng với trường hợp a  GV gọi học sinh lên bảng vẽ bảng biến biểu thức: y = ax + b,(a,b ∈R, a ≠ 0) • Tập xác định: D = R • Sư biến thiên: + a > 0, Hàm số đồng biến R + a < 0, Hàm số nghịch biến R thiên hàm số y = ax +b tương ứng với trường hợp a • Đồ thị: Đồ thị hàm số y = ax + b đường thẳng • Chú ý: Nêu điều kiện để hai đường thẳng song Cho đường thẳng d: y = ax + b, đường thẳng d’ có song, vng góc? phương trình: y = a’x + b’ Khi đó: d // d’ 11 d ⊥ d’ HĐ2: GV chữa mẫu ví dụ a.a’ = -1 Hàm số bậc khoảng • Ví dụ 1:Cho hàm số :  ?: Nêu tập xác định hàm số?  ?: Nhận xét biến thiên hàm số khoảng cho?  GV gọi học sinh lên bảng vẽ BBT a Lập bảng biến thiên vẽ đồ thị hàm số  HD học sinh để vẽ đồ thị hàm số y= x + đoạn [0; 1] lấy điểm đặc + Tập xác định: D = [0; ] biệt A(0; 2) B(1; 3) Tương tự đường thẳng y = -2x + + Bảng biến thiên: qua B(1; 3) C(0; ) + Đồ thị:  ?: Dựa vào bảng biến thiên hàm số GTLN GTNN hàm số tâp xác định? GTLN đoạn [0; ] x=1 GTNN đoạn [0; ] x=  ?: Khi x = hàm số có biểu thức nào? HS: Thay x = vào biểu thức:y=-2x+5  Thay y = Đồ thi hàm số đường gấp khúc ABC b Tìm GTLN GTNN hàm số? HD: GTLN đoạn [0; ] x=1 vào biểu thức y để tìm x GTNN đoạn [0; ] x= 12 c Tìm giá trị hàm số x = 2? HD: x = ⇒ y = d Tìm x y = ? HD: y= HĐ3: HS vận dụng làm ví dụ ⇒ • Ví dụ 2: a Lập phương trình đường thẳng d qua điểm A(1; 2), B(3; 0) b Tìm giao điểm đường thẳng d đường thẳng d’ : y = 3x – HD:  H?: Đường thẳng qua điểm A, B có phương trình nào?  H?: Đường thẳng d qua điểm A, B tọa độ A, B phải thỏa mãn điều kiện gì?  H?: Tọa độ giao điểm hai đường a Phương trình đt d có dạng: y = ax + b Thay tọa độ A, B vào pt đường thẳng d ta có hệ: Vậy pt đt d là: y = -x + b Tọa độ giao điểm nghiệm hệ pt: thẳng phải thỏa mãn điều kiện gi? HĐ4: Hoạt động nhóm PHIẾU BÀI TẬP SỐ Chia lớp thành nhóm, nhóm làm phiếu tập số HĐ5: II Giới thiệu số dạng tốn hóa học giải phương pháp đồ thị Bài toán CO2 SO2 tác dụng với dung dịch kiềm  H?: Nêu tượng sục từ từ khí - Các tượng PTHH cần ý: 13 CO2 SO2 đến dư vào dung dịch + Khi sục từ từ khí CO2 SO2 (XO2) vào dung dịch kiềm, trình tự PTHH xảy ra: kiềm? Viết PTHH xảy CO2 + 2OH-  CO32- + H2O (1) 2(dưới dạng ion thu gọn) CO2 + CO3 + H2O  2HCO3 (2) + Nếu thí nghiệm sục từ từ XO2 vào dung dịch Ca(OH)2 Ba(OH)2 tượng là: xuất kết tủa trắng, lượng kết tủa tăng dần,  H?: Nêu tượng sục từ từ khí CO2 kết tủa đạt cực đại lúc CO2 tác dụng vừa đủ SO2 (XO2) đến dư vào dung dịch với OH- để tạo CO32- theo (1), tiếp tục sục XO2 vào, kết tủa lại bị hịa tan dần hết theo Ca(OH)2? Viết PTHH xảy (2) (dưới dạng phân tử ion thu gọn) PTHH : XO2 + Ca(OH)2  CaXO3 ↓ + H2O Tỉ lệ mol 1mol mol mol XO2 + CaXO3 + H2O  Ca(HXO3)2 Tỉ lệ mol 1mol mol mol HĐ6:  H?: Nêu tượng cho từ từ đến dư dung dịch kiềm vào dung dịch muối Al3+? Viết PTHH xảy (dưới dạng ion thu gọn)  H?: Nêu tượng cho từ từ đến dư dung dịch H+ vào dung dịch Al(OH)4- ? Viết PTHH xảy (dưới dạng phân tử ion thu gọn) Bài tốn tính chất lưỡng tính Al(OH)3 a) Thêm từ từ dung dịch OH- vào dung dịch Al3+ - Các tượng PTHH cần ý: + Khi thêm từ từ dung dịch OH- vào dung dịch Al3+, trình tự PTHH xảy ra: 3OH- + Al3+  Al(OH)3 ↓ (3) OH + Al(OH)3  Al(OH)4 (4) + Nếu thí nghiệm nhỏ từ từ dung dịch NaOH vào dung dịch Al3+ tượng là: xuất kết tủa keo trắng, lượng kết tủa tăng dần, kết tủa đạt cực đại lúc Al3+ tác dụng vừa đủ với OH- để tạo Al(OH)3 theo (3), tiếp nhỏ NaOH vào, kết tủa lại bị hòa tan dần hết theo (4) PTHH : 3NaOH + Al3+  Al(OH)3 ↓ + 3Na+ Tỉ lệ mol 3mol mol mol NaOH + Al(OH)3  Na+ + Al(OH)4-Tỉ lệ mol 1mol mol b) Thêm từ từ dung dịch H+ vào dung dịch Al(OH)4- Các tượng PTHH cần ý: + Khi thêm từ từ dung dịch H+ vào dung dịch Al(OH)4- , trình tự PTHH xảy ra: Al(OH)4- + H+  Al(OH)3 ↓ + H2O (5) + 3+ 3H + Al(OH)3  Al + 3H2O (6) + Hiện tượng thí nghiệm nhỏ từ từ dung dịch H+ vào dung dịch Al(OH)4- là: xuất 14 kết tủa keo trắng, lượng kết tủa tăng dần, kết tủa đạt cực đại lúc H+ tác dụng vừa đủ với Al(OH)4- để tạo Al(OH)3 theo (5), tiếp nhỏ H+ vào, kết tủa lại bị hòa tan dần hết theo (6) III Áp dụng phương pháp đồ thị để giải số tập minh họa Bài toán CO2 SO2 tác dụng với dung HĐ7: GV hướng dẫn HS sử dụng dịch kiềm phương pháp đồ thị để giải tập số Bài (thí dụ trang 87 sách phân loại phương hướng phát triển đề pháp giải toán tác giả Phùng Ngọc Trác chủ biên) Cho 0,05 mol 0,35 mol CO2 hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch Ca(OH)2 thu 0,05 mol kết tủa Tính số mol Ca(OH)2 dung dịch cho? Giải  H?: Giải tập theo cách biết Cách 1: Dựa vào PTHH Do thu kết tủa nên sau phản ứng CO2 không hóa học? dư, mặt khác cho 0,05 mol 0,35 mol CO2 - Dựa vào PTHH phản ứng thu 0,05 mol kết tủa, suy ra: - Dựa vào định luật bảo toàn nguyên tố - Khi dùng 0,05 mol CO2 sau phản ứng Ca(OH)2 dư (nCaCO3 > 0,05) - Khi dùng lượng CO2 nhiều (0,35 mol) ban đầu CO2 phản ứng với Ca(OH)2 tạo kết tủa CaCO3 hết Ca(OH)2 , sau lượng kết tủa bị CO2 dư hịa tan cịn 0,05 mol CaCO3 phản ứng kết thúc Vậy, cho 0,35 mol CO2 vào dung dịch Ca(OH)2 xảy PTHH: CO2 + Ca(OH)2  CaCO3 + H2O x x x CO2 + CaCO3 + H2O  Ca(HCO3)2 y y Ta có: x + y = 0,35 x – y = 0,05  x = 0,2; y = 0,15  nCa(OH)2 = x = 0,2  H?: Vận dụng kiến thức toán học phần Cách 2: Dựa vào định luật bảo toàn nguyên tố C Ca I để giải tập số 1? - Từ 0,35 mol CO2 (định luật BTNT với C)  CaCO3 = 0,05 mol Ca(HCO3)2 = 0,15 mol đl BTNT với Ca nCa(OH)2 = 0,2 Cách 15 3: Dùng phương pháp đồ thị - Đường thẳng d biểu diễn tạo thành CaCO3: d qua điểm O (0;0) điểm A (0,05;0,05) d có phương trình y = x + b (y =0, x = 0, b = 0) - Đường thẳng d' biểu diễn hịa tan CaCO3 d' có phương trình y = -x + b - Vì d' qua điểm B (0,35;0,05) nên ta có 0,05 = -0,35+b  b = 0,4  d' có phương trình y = -x + 0,4 - Ta có giá trị y điểm giao d d' nCaCO3 max mà nCaCO3 max = nCa(OH)2 dung dịch nên: Giải hệ: y = x y = -x + 0,4  y = 0,2 ; x = 0,2  y = 0,2 = nCaCO3 max = nCa(OH)2 dd - GV gợi ý HS mở rộng yêu cầu đề - HS vào phương pháp đồ thị, trả lời yêu cầu mở rộng HĐ8: Hoạt động nhóm Chia lớp thành nhóm, nhóm làm *) Mở rộng đề bài: a) Nếu đề yêu cầu tìm số mol CO2 để kết tủa thu lớn tìm khối lượng kết tủa max ta dễ dàng tìm qua phương pháp - nCaCO3 max nCO2 = nCa(OH)2 = 0,2  nCaCO3 = 0,2  m CaCO3 = 0,2.100 = 20gam b) Nếu đề cho nCaCO3 giá trị khoảng từ < nCaCO3 < 0,2 ta dễ dàng tìm giá trị nCO2 thỏa mãn VD: Tìm số mol CO2 cần sục vào dung dịch Ca(OH)2 để thu 0,1 mol CaCO3? Ta có y = x = 0,1  giá trị thứ nhất: nCO2 = 0,1; y = 0,1 = -x + 0,4  x = 0,3  giá trị thứ hai: nCO2 = 0,3 c) Nếu đề yêu cầu tìm khoảng giá trị nCO2 để thí nghiệm có kết tủa tạo thành thì: x < nCO2 < x' + x' hoành độ giao điểm d' với trục ox nghiệm của: y = -x + 0,4 y =  x' = 0,4 + x hoành độ giao điểm d với trục ox nghiệm của: y = x y =  x =  < nCO2 < 0,4 PHIẾU BÀI TẬP SỐ (HS làm việc nhóm hồn thành tập 2) 16 phiếu tập số HĐ9: GV hướng dẫn HS sử dụng Bài tốn tính chất lưỡng tính Al(OH)3 phương pháp đồ thị để giải tập số Bài (thí dụ trang 100 sách phân loại phương hướng phát triển đề pháp giải toán tác giả Phùng Ngọc Trác chủ biên) Cho 200 ml dung dịch AlCl3 1,5M tác dụng với V lít dung dịch NaOH 0,5M, thu 15,6 gam kết tủa Tìm giá trị lớn V? Giải Cách 1: Dựa vào định luật bảo toàn nguyên tố V max nNaOH max Al(OH)3 bị hòa tan  H?: Giải tập theo cách biết phần Al3+ +OH-  Al(OH)3 + Al(OH)4trong hóa học? Theo định luật BTNT Al: - Dựa vào định luật BTNT, định luật bảo nAl(OH)4- = nAl3+ + nAl(OH)3 tồn điện tích dựa vào PTHH = 0,3 – 0,2 = 0,1 mol Theo định luật BTNT nhóm OH: ∑ nOH = 3nAl(OH)3 + 4nAl(OH)4- = 3.0,2 +4.0,1 = mol  Vdd = n/CM = 1/0,5 = lít Cách 2: Có thể dựa vào PTHH  H?: Vận dụng kiến thức tốn học phần Cách 3: Có thể dựa vào định luật bảo tồn điện tích I để giải tập số 3? Cách 4: Dùng phương pháp đồ thị Vì tốn có PTHH 3OH- + Al3+  Al(OH)3 Tỉ lệ mol 1  phương trình đường thẳng tạo kết tủa (d): y = x/3 Khi dư OH , kết tủa bị hòa tan dần theo PTHH OH- + Al(OH)3  Al(OH)4Tỉ lệ mol 1  phương trình đường thẳng hịa tan kết tủa 17 (d'): y = -x + b Với tập này, thời điểm kết tủa vừa bị hòa tan hồn tồn ( y = 0) nOH- = x = 0,3.3 + 0,3 = 1,2 Thay y = 0; x = 1,2 vào phương trình đường thẳng d'  tìm b = 1,2  (d') : y = -x + 1,2 Dựa vào đồ thị ta thấy nAl(OH)3 = 0,2 (tức y = 0,2) có giá trị nOH(tức giá trị x: x1, x2) nOH max (tức xmax giá trị x2), thay y = 0,2 vào (d')  tìm x2 =  V = 1/0,5 = (2 lít) *) Mở rộng đề bài: - Nếu đề hỏi tìm giá trị nhỏ V, ta thay y = 0,2 vào phương trình đường thẳng d tìm x kết V - Bài yêu cầu xác định biến thiên khối lượng kết tủa nOH- biến đổi khoảng định - GV gợi ý HS mở rộng yêu cầu đề - HS vào phương pháp đồ thị, trả lời yêu cầu mở rộng HĐ10: Hoạt động cá nhân - HS làm tập số vào Bài (thí dụ trang 101 sách phân loại phương pháp giải toán tác giả Phùng Ngọc Trác chủ biên) Cho a mol AlCl3 vào lít dung dịch NaOH có nồng độ b mol/lít 0,05 mol kết tủa, thêm tiếp lít dung dịch NaOH 0,06 mol kết tủa a) Dựa vào PTHH xảy ra, xác định giá trị a, b? b) Áp dụng phương pháp đồ thị tìm giá trị a b? Nêu hướng mở rộng yêu cầu đề phương án giải quyết? Giải Cách 1: Dựa vào PTHH - Thêm tiếp NaOH thu thêm kết tủa  trường hợp thứ Al3+ dư, NaOH ban đầu hết: Al3+ + 3OH-  Al(OH)3 ↓ b b/3 18  b/3 = 0,05  b = 0,15 - Thêm tiếp 1lít dung dịch NaOH mà lượng kết tủa tăng 0,01 mol < 0,05 mol  kết tủa bị hòa tan phần: Al3+ + 3OH-  Al(OH)3 ↓ a 3a a OH + Al(OH)3  Al(OH)42b – 3a 2b – 3a  n Al(OH)3 chưa bị hòa tan = a – (2b – 3a) = 0,06  a = 0,09 Cách 2: Dùng phương pháp đồ thị - Trường hợp thứ phương trình đường thẳng d ( khơng thể d' dựa vào việc thêm tiếp OHkết tủa cịn tăng) ta có: y = x/3 mà y = 0,05  x = 0,15 mà x b (theo đề bài)  b = 0,15 - Trường hợp thứ hai phương trình đường thẳng d' ( khơng thể d dựa vào việc lượng OH- gấp đơi mà kết tủa tăng có từ 0,05 lên 0,06 mol) ta có: y = -x + m (thay y = 0,06; x = 2b = 0,3)  tìm m = 0,36 - Đề yêu cầu xác định a, mà a nAl(OH)3 max tung độ giao điểm d d' Vậy giải hệ: y = x/3 y = -x + 0,36 Ta tìm x = 0,27; y = 0,09 = a *) Mở rộng đề bài: - Bài hỏi thêm thơng tin giá trị kết tủa cực đại, học sinh dễ dàng tìm xác định tung độ giao điểm d d' - Bài yêu cầu xác định biến thiên lượng kết cho OH- biến đổi khoảng xác định - HS lớp trao đổi, đánh giá đồng đẳng - GV kiểm tra, đánh giá HĐ11: - Giao nhiệm vụ học tập nhà cho HS - Hướng dẫn số ý trình làm - HS nghiên cứu, tìm hiểu, đề xuất thêm dạng tập áp dụng phương pháp đồ thị để giải IV Bài tập tự luyện (về nhà) Bài 1: (thí dụ 14 trang 92 sách phân loại phương pháp giải toán tác giả Phùng Ngọc Trác chủ biên) Trong bình kín chứa 0,02 mol Ba(OH)2 Sục vào bình lượng CO2 có giá trị biến thiên khoảng từ 0,005 mol đến 0,024 mol Xác định đồ 19 thị biến thiên số mol kết tủa? Tính khối lượng kết tủa lớn khoảng xác định trên? Bài 2: (thí dụ 16 trang 93 sách phân loại phương pháp giải toán tác giả Phùng Ngọc Trác chủ biên) Hấp thụ hồn tồn 2,688 lít khí CO2 (đktc) vào 2,5 lít dung dịch Ba(OH)2 nồng độ a mol/lit, thu 15,76 gam kết tủa Tính a? Bài 1: (thí dụ trang 101 sách phân loại phương pháp giải toán tác giả Phùng Ngọc Trác chủ biên) Cho V lít dung dịch NaOH 2M vào dung dịch chứa 0,1 mol Al2(SO4)3 0,1 mol H2SO4 đến phản ứng hồn tồn thu 7,8 gam kết tủa Tính giá trị lớn V? ( Chú ý HS bazơ ưu tiên phản ứng với axit trước phản ứng với muối) Bài 2: (thí dụ trang 102 sách phân loại phương pháp giải toán tác giả Phùng Ngọc Trác chủ biên) Trộn 100 ml dung dịch AlCl3 1M với 200 ml dung dịch NaOH 2,25M dung dịch X Để kết tủa hoàn toàn ion Al3+ dung dịch X dạng hiđroxit cần V lít khí CO2 (đktc) Tính V? ( Chú ý HS axit ưu tiên phản ứng với bazơ trước phản ứng với muối) 20 PHIẾU BÀI TẬP SỐ (làm việc nhóm) Câu 1: Hãy trả lời câu hỏi sau : e f g h Đường thẳng qua gốc tọa độ có phương trình là: …………… Đường phân giác góc phần tư thứ có phương trình là:…… Đường phân giác góc phần tư thứ hai có phương trình là:…… Đường thẳng song song với đường thẳng y = -x có phương trình là:… Câu 2: Cho hàm số f(x) có đồ thị đường gấp khúc OAB hình vẽ, biết tam giác OAB vng cân A Hãy trả lời câu hỏi sau: f Phương trình đoạn OA là:………………… g Phương trình đoạn AB là:………………… h Hàm số f(x) đạt GTLN bằng:…………… x =…………… i Khi x = 2, hàm số có giá trị là: …… j Khi y = x =……… 21 ĐÁP ÁN PHIẾU BÀI TẬP SỐ Câu 1: Hãy trả lời câu hỏi sau : a b c d Đường thẳng qua gốc tọa độ có phương trình là: y = ax Đường phân giác góc phần tư thứ có phương trình là: y = x Đường phân giác góc phần tư thứ hai có phương trình là: y = - x Đường thẳng song song với đường thẳng y = -x có phương trình là: y = - x + b Câu 2: Cho hàm số f(x) có đồ thị đường gấp khúc OAB hình vẽ, biết tam giác OAB vuông cân A Hãy trả lời câu hỏi sau: a Phương trình đoạn OA là: y = x b Phương trình đoạn AB là: y = - x + 2,4 c Hàm số f(x) đạt GTLN bằng: 1,2 x = 1,2 d Khi x = 2, hàm số có giá trị là: y = 0,2 e Khi y = x = x = 1,4 22 PHIẾU BÀI TẬP SỐ (làm việc nhóm) Bài (thí dụ 11 trang 90 sách phân loại phương pháp giải toán tác giả Phùng Ngọc Trác chủ biên) Dung dịch X chứa a mol Ca(OH)2, cho dung dịch X hấp thụ 0,06 mol CO2 2b mol kết tủa, dùng 0,08 mol CO2 thu b mol kết tủa a) Dựa vào PTHH tìm giá trị a b? b) Áp dụng phương pháp đồ thị tìm giá trị a b? Nêu hướng mở rộng yêu cầu đề phương án giải quyết? ĐÁP ÁN PHIẾU BÀI TẬP SỐ Cách 1: Theo PTHH Khi dùng 0,08 mol CO2 thu b mol kết tủa (ít kết tủa dùng 0,06 mol CO2)  kết tủa bị tan phần (tức tạo hỗn hợp hai muối) Ta có PTHH: CO2 + Ca(OH)2  CaCO3 + H2O (1) b b b 2CO2 + Ca(OH)2  Ca(HCO3)2 (2)  b + 2(a-b) = 0,08  2a-b = 0,08 (*) 2(a-b) a-b Khi dùng 0,06 mol CO2, kết tủa chưa tan thì: nCO2 = nCaCO3  2b = 0,06  b = 0,03 (thay b = 0,03 vào *)  a = 0,055 (loại kết tủa chưa tan a = nCa(OH)2 = nCO2 = 0,06)  Kết tủa phải tan Khi dùng 0,06 mol CO2 thu 2b mol kết tủa, giả sử tạo muối trường hợp trên, ta có CO2 + Ca(OH)2  CaCO3 + H2O (1) 2b 2b 2b 2CO2 + Ca(OH)2  Ca(HCO3)2 (2) 2(a-2b) a-2b  2b + 2(a-2b) = 0,06  a-b = 0,03 (**) Từ (*) (**)  a = 0,05; b = 0,02 Cách 2: Dùng phương pháp đồ thị 23 - Đường thẳng d biểu diễn tạo thành CaCO3: d qua điểm O (0;0) d có phương trình y = x - Đường thẳng d' biểu diễn hịa tan CaCO3 d' có phương trình y = -x + m - Vì x = nCO2 = 0,08 nCaCO3 = b mol (đã giảm)  d' có phương trình y = -x + m b = -0,08 + m m = b + 0,08 thay giá trị m vào phương trình d' ta có: y = -x + b + 0,08 nCaCO3 max = a = nCa(OH)2 ứng với giao điểm d d' Ta có: y=x=a (d) y = -x + b + 0,08 (d')  a = -a + b + 0,08  2a = b + 0,08 (*) - Giả sử trường hợp thứ nhất: CaCO3 chưa bị hòa tan (đk: 0,06 < a) 2b = 0,06  b = 0,03 thay vào (*)  a = 0,055 (mâu thuẫn với đk trên) - Trường hợp hai: CaCO3 bị hịa tan (biểu diễn d') Ta có: x = nCO2 = 0,06 y = nCaCO3 = 2b Thay vào d'  2b = -0,06 + b + 0,08  b = 0,02 thay vào (*)  a = 0,05 *) Mở rộng đề bài: a) Nếu đề u cầu tìm nCaCO3max Dễ dàng ta có nCaCO3 max = y = x = a = 0,05 b) Nếu đề cho nCO2 yêu cầu tìm nCaCO3 - Xét nCO2 < 0,05  thay giá trị x = nCO2 vào phương trình d': y = x  nCaCO3 = y = x = nCO2 - Xét nCO2 > 0,05  thay giá trị x = nCO2 vào phương trình d : y = -x + b + 0,08 (b = 0,02)  nCaCO3 = y c) Nếu đề cho nCaCO3 ( ≤ nCaCO3 ≤ 0,05) ta phải thay giá trị y = nCaCO3 vào phương trình d d' để tìm giá trị x1, x2 thỏa mãn đề (2 giá trị nCO2) 24 d) Nếu đề yêu cầu tìm khoảng giá trị nCO2 để thí nghiệm có kết tủa tạo thành thì: x < nCO2 < x' + x' hoành độ giao điểm d' với trục ox nghiệm y = -x + b + 0,08 (b = 0,02) y =  x' = 0,1 + x hoành độ giao điểm d với trục ox nghiệm y = x y =  x =  < nCO2 < 0,1 e) Bài yêu cầu xét biến thiên nCaCO3 cho nCO2 thay đổi khoảng định xét cực đại, cực tiểu nCaCO3 khoảng đó? 25 ... phương pháp đồ thị, ứng dụng kiến thức mơn tốn học để giải hiệu Tuy nhiên thực tế, tài liệu viết phương pháp đồ thị giải toán hóa học chưa thực nghĩa, chưa giúp học sinh vận dụng kiến thức toán học. .. dạng tốn hóa học, thường có nhiều phương pháp giải, có phương pháp đồ thị, ứng dụng kiến thức mơn tốn học để giải hiệu Tuy nhiên thực tế, tài liệu viết phương pháp đồ thị giải tốn hóa học chưa... học HỒ SƠ DỰ THI DẠY HỌC THEO CHỦ ĐỀ TÍCH HỢP Tên chủ đề dạy học: ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP ĐỒ THỊ ĐỂ GIẢI MỘT SỐ BÀI TỐN HĨA HỌC Mơn học chủ đề: Hóa học Các mơn tích hợp: Tốn học Chun đề ÁP DỤNG PHƯƠNG