Bài tập hoá học là cơ sở để hình thành kiến thức kỹ năng giải các bài tập hoá học, giúp các em tìm kiếm đợc kiến thức và kỹ năng mới, đồng thời rèn luyện củng cố kiến thức, kỹ năng về ho
Trang 1PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP HOÁ HỌC LỚP 8
TRƯỜNG THCS
PHẦN I - ĐẶT VẤN ĐỀ
I LỜI NÓI ĐẦU:
Bài tập hoá học cũng giống nh bài tập của nhiều môn học khác ở trờng THCS, nó
có một vị trí đặc biệt không thể thiếu đợc của môn học Bài tập hoá học là cơ sở để hình thành kiến thức kỹ năng giải các bài tập hoá học, giúp các em tìm kiếm đợc kiến thức và kỹ năng mới, đồng thời rèn luyện củng cố kiến thức, kỹ năng về hoá học Bài tập hoá học là công cụ hữu hiệu để kiểm tra kiến thức, kỹ năng của học sinh Giúp giáo viên phát hiện đợc trình độ của học sinh, làm bộc lộ những khó khăn sai lầm của học sinh trong học tập hoá học Đồng thời có biện pháp giúp học sinh mở mang kiến thức, giáo dục t tởng đạo đức Nh vậy thông qua bài tập hoá học, học sinh đợc rèn về kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo, về đạo đức và
t duy từ đó gây hứng thú học tập và nghiên cứu bộ môn đối với học sinh
Trong quá trình dạy học hoá học ở trờng THCS việc phân loại và giải các bài tập theo từng loại là việc làm rất quan trọng Công việc này có ý nghĩa đối với cả giáo viên và học sinh Việc phân loại các bài tập hoá học, giúp giáo viên sắp xếp các bài tập này vào những loại nhất định và đa ra đợc phơng pháp giải chung cho từng loại Phân loại dạng bài tập giúp học sinh nghiên cứu tìm tòi, tạo cho học sinh thói quen t duy, suy luận và kĩ năng làm bài khoa học, chính xác, giúp học sinh có thói quen nhìn nhận vấn đề theo nhiều cách khác nhau từ đó học sinh có thể dùng nhiều kiến thức cùng giải quyết một vấn đề
Trong việc phân loại các dạng bài tập hóa học và phơng pháp giải cho từng loại kinh nghiệm làm bài tập của học sinh đợc hình thành đó là những kinh nghiệm có giá trị
Trang 2thực tiễn, giúp học sinh rèn luyện một cách tập trung từng kĩ năng, kĩ xảo làm bài từ đó các
em sử dụng kĩ năng, kĩ xảo đó một cách linh hoạt.Trong quá trình giải bài tập theo từng dạng học sinh đợc ôn tập củng cố lại các kiến thức đã học theo từng chủ đề giúp học sinh nắm vững các kiến thức đã đợc học để vận dụng trong các bài tập cụ thể
II) THỰC TRẠNG VIỆC GIẢI BÀI TẬP HOÁ HỌC Ở TRỜNG THCS:
1 Thực trạng:
Hoá học là môn học thực nghiệm kết hợp lý thuyết ,thực tế việc giải các bài tập hoá học đối với học sinh lớp 8 còn gặp rất nhiều khó khăn vì đây là môn học học sinh mới đợc tiếp cận Từ khi đợc chuyển về trờng THCS Phú-Hải- Toại công tác, giảng dạy môn hoá học, qua quá trình dạy học tôi thấy một số học sinh còn yếu về cách làm một bài toán hoá học ,đa
số học sinh còn lúng túng trong việc làm bài tập hoá học và chủ yếu học sinh cha phân loại đợc các bài tập và cha định hớng đợc phơng pháp giải các bài tập gặp phải, trớc tình hình học tập của học sinh lớp 8 hiện nay là giáo viên phụ trách bộ môn, tôi nhận thấy việc cần thiết là phải hớng dẫn học sinh cách phân loại các bài tập hoá học và phơng pháp chung để giải các bài tập thuộc mỗi loại Từ đó giúp học sinh học tập tốt hơn và khi gặp một bài toán hoá học tự học sinh có thể phân loại và đa ra phơng pháp giải thích hợp
Trang 1
2 Kết quả, hiệu quả thực trạng trên:
Việc phân loại bài tập và phơng pháp giải chung cho từng loại bài tập hoá học có ý nghĩa rất quan trọng trong việc nâng cao chất lợng dạy học của giáo viên và kết quả học tập của học sinh Từ đó giúp học sinh nắm vững kiến thức đã đợc học, đồng thời rèn luyện các
kỹ năng, kĩ xảo để học sinh thành thạo hơn trong việc sử dụng các kiến thức để làm các bài tập, tạo cho học sinh hứng thú say mê học tập bộ môn là biện pháp nâng cao chất lợng dạy
và học
Hiện nay đã có rất nhiều công trình nghiên cứu phân loại và phơng pháp giải các bài tập hoá học học Sáng kiến kinh nghiệm này đợc ra đời trớc tình hình dạy học môn hoá học ở trờng và kinh nghiệm của bản thân nhằm đáp ứng một phần nhỏ những yêu cầu trong dạy và học bộ môn ở nhà trờng hiện nay
PHẦN II - GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
Trang 3I- CÁC GIẢI PHÁP THỰC HIỆN:
1 Qua quá trình giảng dạy, nghiên cứu tài liệu, nội dung chơng trình môn học, tôi đã
chia bài tập hoá học lớp 8 thành các loại sau:
+ Bài tập tính theo công thức hoá học
+ Bài tập tính theo phơng trình hoá học
+ Bài tập về dung dịch
+ Bài tập về chất khí
+ Bài tập về nhận biết, điều chế và tách chất
2 Do giới hạn của đề tài nên ở đây tôi chỉ tóm tắt các kiến thức cơ bản giúp cho quá
trình giải bài tập hoá học lớp 8 Các kiến thức học sinh phải nắm đợc :
- Các định luật:
Định luật thành phần không đổi
Định luật bảo toàn khối lợng
Định luật Avôgadrô
- Các khái niệm: Chất, nguyên tố, nguyên tử, phân tử, công thức hoá học, phản ứng hoá học, hoá trị, dung dịch, độ tan, nồng độ dung dịch
- Các công thức tính : Số mol, khối lợng chất, nồng độ%, nồng độ mol/l…
II CÁC BIỆN PHÁP TỔ CHỨC THỰC HIỆN
A BÀI TẬP TÍNH THEO CÔNG THỨC HÓA HỌC:
Bài tập tính theo công thức hoá học lớp 8 đợc chia thành các dạng sau:
1 Tính % về khối lợng của nguyên tố trong hợp chất AxBy hoặc AxByCz
a) Cơ sở lí thuyết :
Cách giải : Tìm khối lợng mol phân tử AxByhoặc AxByCz
áp dụng công thức :
b) Bài tập vận dụng :
Bài 1 : Tính thành phần % khối lợng của các nguyên tố trong hợp chất CaCO3
Bài giải
Tính khối lợng mol: = 40 + 12 + (16.3) = 100 (gam)
Thành phần % về khối lợng các nguyên tố:
%Ca = x 100% = 40 %
% C = x 100% = 12 %
Trang 4.% O = x 100% = 48 % hoặc %O = 100- ( 40 + 12 )= 48%
Bài 2 : Tính thành phần % khối lợng của các nguyên tố trong hợp chất Al2(SO4)3
Bài giải
Tính khối lợng mol của hợp chất: = 2.27 + 3 ( 32 + 16.4) = 342 gam
Thành phần % về khối lợng của các nguyên tố trong hợp chất:
%Al = x 100% = 17,78%
%S = x100% = 28,07 %
%O = x 100% = 54,15% hoặc %O = 100 - (17,78 + 28,07 ) = 54,15%
2 Tính khối lợng của nguyên tố trong a (gam) hợp chất AxBy hoặc AxByCz
a) Cơ sở lí thuyết :
Cách giải : Tìm khối lợng mol phân tử AxByhoặc AxByCz
áp dụng công thức :
-mA
b) Bài tập vận dụng :
Ví dụ : Tính khối lợng của nguyên tố Na và nguyên tố O trong 50 gam Na2CO3
Bài giải :
Tính khối lợng mol: = 2 23 + 12 + 16.3 = 106 gam
mNa = x 50 = 21,69 gam
mO = x 50 = 22,64 gam
3 Tìm công thức hóa học :
Các loại bài tập thờng gặp của bài tập tìm công thức hóa học :
3.1 Bài tập tìm nguyên tố :
a) Cơ sở lí thuyết :
Dựa vào cơ sở lí thuyết ; dữ kiện đề bài cho để tính khối lợng mol của nguyên tố từ
đó xác định đợc nguyên tố cần tìm
b) Bài tập vận dụng :
Trang 5Bài 1: Oxit của kim loại R ở mức hóa trị thấp chứa 22,56%Oxi và cũng của kim loại
đó ở mức hóa trị cao chứa 50,48% Oxi Hãy xác định kim loại R
Bài giải
Đặt công thức 2 oxit là R2Oxvà R2Oy.
Ta có tỉ lệ:
= 3,5 Biện luận : x = 1 → y= 3,5 ( loại )
Hai oxit đó là RO và R2O7
Trong phân tử RO , oxi chiếm 22,56% nên :
Suy ra : R = 54,92 là Mn
Bài 2 : Một hiđroxit có khối lợng mol phân tử là 78 gam Tìm tên kim loại trong hiđroxit đó.
Bài giải
Gọi công thức phân tử của hiđroxit đó là : R(OH)x
Ta có : MR+ 17x = 78
Kẻ bảng :
M
R
Vậy chỉ có nghiệm x=3 và MR= 27 là phù hợp Kim loại đó là Al
3.2 Bài tập xác định công thức phân tử của hợp chất vô cơ :
Xác định công thức hóa học của hợp chất khi biết thành phần % các nguyên tố hoặc tỉ lệ khối lợng các nguyên tố:
a) Cơ sở lí thuyết :
- Nếu đề bài không cho dữ kiện M ( khối lợng mol )
Gọi công thức cần tìm : AxByhoặc AxByCz ( x, y, z nguyên dơng)
Tỉ lệ khối lợng các nguyên tố :
Trang 6hoặc = : :
= a : b : c ( tỉ lệ các số nguyên ,dơng )
Công thức hóa học : AaBbCc
- Nếu đề bài cho dữ kiện M
Gọi công thức cần tìm : AxByhoặc AxByCz ( x, y, z nguyên dơng)
Ta có tỉ lệ khối lợng các nguyên tố :
Giải ra tìm x, y, z
Chú ý : - Nếu đề bài không cho dữ kiện M : Đặt tỉ lệ ngang
- Nếu đề bài có dữ kiện M : Đặt tỉ lệ dọc
b) Bài tập vận dụng :
Bài 1 : Một hợp chất có thành phần % về khối lợng các nguyên tố :
70%Fe,30%O Hãy xác định công thức hóa học của hợp chất đó
Bài giải : Chú ý: Đây là dạng bài không cho dữ kiện M
Gọi công thức hợp chất là : FexOy
= 1,25 : 1,875
= 1 : 1,5 = 2 : 3 Vậy công thức hợp chất : Fe2O3
Bài 2 : Lập công thức hóa học của hợp chất chứa 50%S và 50%O.Biết khối lợng mol M= 64 gam
Bài giải
Gọi công thức hợp chất SxOy Biết M = 64 gam
Ta có tỉ lệ khối lợng các nguyên tố :
Trang 7Vậy công thức hóa học của hợp chất là : SO2
Bài 3: Một hợp chất chứa 45,95% K; 16,45%N và 37,60%O Lập công thức phân tử
của hợp chất
Chú ý : Đây là dạng bài tìm công thức phân tử của hợp chất khi biết thành phần % về khối lợng của các nguyên tố và đề bài không cho dữ kiện khối lợng mol(M) nên khi lập tỉ lệ ta lập tỉ lệ ngang.
Bài giải
Gọi công thức hóa học cần tìm là: KxNyOz
Ta có tỉ lệ : x : y : z = : :
= 1,17 : 1,17 : 2,35
x, y ,z phải là số nguyên nên: x : y : z = 1 : 1 : 2
Vậy công thức hóa học cần tìm : KNO2
Bài 4: Một hợp chất X có thành phần gồm 2 nguyên tố C và O Biết tỉ lệ về khối lợng
của C đối với O là mC: mO = 3 : 8 Xác định công thức hóa học của hợp chất X
Bài giải
Gọi công thức của hợp chất X là : CxOy
Ta có tỉ lệ :
= 0,25 : 0,5 = 1 : 2 Vậy công thức hóa học của X : CO2
Bài 5 :Một oxit của nitơ có phân tử khối là 108, biết mN : mO = 7 : 20 Tìm công thức hoá học của hợp chất
Bài giải
Gọi công thức hoá học của hợp chất là NxOy
Ta có tỉ lệ :
Theo bài ta có hệ: y= 2,5x
14x + 16y = 108 vậy x= 2 và y = 5
Công thức hoá học của hợp chất là : N2O5
B BÀI TẬP TÍNH THEO PHƠNG TRÌNH HOÁ HỌC
I Phơng pháp chung :
Trang 8Để giải đợc các dạng bài tập tính theo phơng trình hoá học lớp 8 yêu cầu học sinh phải nắm các nội dung:
Chuyển đổi giữa khối lợng chất hoặc thể tích chất khí thành số mol chất
Viết đầy đủ chính xác phơng trình hoá học xảy ra
Dựa vào phơng trình hoá học để tìm số mol chất tham gia hoặc chất tạo thành Chuyển đổi số mol thành khối lợng (m = n.M) hoặc thể tích chất khí ở đktc ( V= n.22,4)
II Một số dạng bài tập:
1 Bài toán dựa vào số mol tính khối lợng hoặc thể tích chất tham gia( hoặc chất tạo thành)
a) Cơ sở lí thuyết:
- Tìm số mol chất đề bài cho: n = hoặc n =
- Lập phơng trình hoá học
- Dựa vào tỉ lệ các chất có trong phơng trình tìm ra số mol chất cần tìm
- Chuyển đổi ra số gam hoặc thể tích chất cần tìm
b) Bài tập vận dụng:
Ví dụ : Cho 6,5 gam Zn tác dụng với axit clohiđric Tính :
a) Thể tích khí hiđro thu đợc sau phản ứng(đktc)?
b) Khối lợng axit clohiđric đã tham gia phản ứng?
Bài giải
theo phơng trình phản ứng tính đợc:
x= 0,2 mol và y = 0,1 mol
- Vậy thể tích khí hiđro : V = n.22,4 = 0,1 22,4 = 2,24 lít
- Khối lợng axit clohiđric : m = nM = 0,2.36,5 = 7,1 gam
2.Tìm chất d trong phản ứng
a) Cơ sở lí thuyết :
Trong trờng hợp bài toán cho biết lợng cả 2 chất tham gia và yêu cầu tính lợng chất tạo thành Trong 2 chất tham gia sẽ có một chất hết, chất còn lại có thể hết hoặc d sau khi phản ứng kết thúc do đó phải tìm xem trong 2 chất tham gia phản ứng chất nào phản ứng hết
Giả sử có pt: aA + bB cC + dD Lập tỉ số:
và
Trang 9Trong đó nA: số mol chất A theo đề bài
nB: số mol chất B theo đề bài
So sánh 2 tỉ số : nếu > : Chất A hết, chất B d
nếu < : Chất B hết, chất A d
Tính các lợng chất theo chất phản ứng hết
b.Bài tập vận dụng
Ví dụ: Đốt cháy 6,2 gam Photpho trong bình chứa 6,72 lít khí Oxi ở đktc Hãy cho
biết sau khi cháy :
a) Photpho hay oxi chất nào còn d ?
b) Chất nào đợc tạo thành và khối lợng là bao nhiêu gam ?
Bài giải
a) Xác định chất d
PTHH: 4P + 5O2 to 2P2O5
Lập tỉ lệ :
<
Vậy Oxi d sau phản ứng, tính toán theo lợng đã dùng hết 0,2 mol P
b Chất đợc tạo thành : P2O5
Theo phơng trình hoá học : 4P + 5O2 to 2P2O5
vậy x = 0,1 mol
Khối lợng P2O5: m= n.M = 0,1.152 = 15,2 gam
3.Bài tập tính hiệu suất của phản ứng
a) Cơ sở lí thuyết :
Thực tế trong một phản ứng hoá học phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố nh nhiệt độ, chất xúc tác làm cho chất tham gia phản ứng không tác dụng hết nghĩa là hiệu suất dới 100%.Để tính đợc hiệu suất của phản ứng áp dụng một trong 2 cách sau:
a1 Hiệu suất phản ứng liên quan đến khối lợng sản phẩm :
H % =
x 100%
Trang 10a2 Hiệu suất phản ứng liên quan đến chất tham gia:
H% =
x 100%
Chú ý: Khối lợng thực tế là khối lợng đề bài cho
Khối lợng lý thuyết là khối lợng tính theo phơng trình
b.Bài tập vận dụng
Bài 1: Nung 150 kg CaCO3thu đợc 67,2 kg CaO Tính hiệu suất phản ứng
Bài giải
Phơng trình hoá học : CaCO3 to CaO + CO2
Khối lợng CaO thu đợc ( theo lý thuyết) : x = 84 kg
Hiệu suất phản ứng :
Bài 2 : Sắt đợc sản xuất theo sơ đồ phản ứng: Al + Fe2O3 Fe +
Al2O3
Tính khối lợng nhôm phải dùng để sản xuất đợc 168 gam Fe Biết rằng hiệu suất phản ứng là 90%
Bài giải
Số mol sắt : n = 3 mol
Phơng trình hoá học: 2Al + Fe2O3 to 2 Fe + Al2O3
Vậy x = 3 mol
Khối lợng Al tham gia phản ứng ( theo lý thuyết ): mAl = 3.27 = 81 gam
Vì H = 100% nên khối lợng nhôm thực tế phải dùng là :
mAl = = 90 gam
C BÀI TẬP VỀ DUNG DỊCH
a Cơ sở lí thuyết :
- Khái niệm về dung dịch: Dung dịch là hỗn hợp đồng nhất của chất tan và dung môi
Trang 11Có 2 loại nồng độ thờng gặp:
+ Nồng độ phần trăm: C% = 100%
mdd = mct + mdm - mkhí ( - mkết tủa) + Nồng độ mol/lít: CM= (V đơn vị là lít)
Công thức chuyển đổi 2 nồng độ: CM= C%
Trong đó :
- CM: Nồng độ mol/ lít
- C%: Nồng độ % dung dịch
- mct: Khối lợng chất tan đơn vị tính (gam)
- mdd: Khối lợng dung dịch đơn vị tính (gam)
- mkhí: Khối lợng chất khí
- mkết tủa: Khối lợng chất kết tủa
- n: Số mol chất tan
- V: Thể tích dung dịch đơn vị là lít
- M: Khối lợng mol chất tan đơn vị tính (gam)
- D: Khối lợng riêng của dung dịch (g/ml)
+ Độ tan của 1 chất kí hiệu là S: S =
b) Các dạng bài tập thờng gặp:
- Bài tập pha chế dung dịch
- Bài tập độ tan, mối liên hệ giữa độ tan và nồng độ dung dịch
- Bài tập sự pha trộn các dung dịch
- Bài tập tính nồng độ % , nồng độ mol/l
c) Bài tập vận dụng :
Chú ý : Dạng bài tập về dung dịch rất phong phú và đa dạng nhng có 2 dạng bài tập cần
phải nắm đợc đó là bài tập tính nồng độ % và nồng độ mol/l
Bài 1 : Hoà tan 155 gam natri oxit vào 145 gam nớc để tạo thành dung dịch có tính
kiềm Tính nồng độ % dung dịch thu đợc
Bài giải
Trang 12Số mol Na2O : n = = 2,5 mol
Khối lợng dung dịch thu đợc : mdd = 155 + 145 = 300 gam
Phơng trình hoá học : Na2O + H2O 2NaOH
x = 2,5.2 = 5 mol Khối lợng NaOH thu đợc là : mNaOH = 5.40 = 200 gam
Nồng độ % dung dịch thu đợc:
C%(NaOH) = x 100 = 66,66%
Bài 2 : Cho 5,4 gam Al vào 500 ml dung dịch HCl Tính nồng độ mol/l của chất thu
đợc sau phản ứng Coi nh thể tích dung dịch không thay đổi
Bài giải
Số mol Al : nAl = = 0,2 mol
Thể tích dung dịch : Vdd = 0,5 lít
Phơng trình hóa học: 2Al + 6HCl 2 AlCl3 + 3 H2( )
x = 0,2 mol
Vậy nồng độ mol/l dung dịch thu đợc là : CM = 0,4M
D BÀI TẬP VỀ CHẤT KHÍ
1.Cơ sở lí thuyết:
- Để giải bài tập chất khí yêu cầu học sinh cần phải nhớ đợc: Trong cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất, một mol của bất kì chất khí nào đều chiếm những thể tích bằng nhau Nh vậy đối với chất khí tỉ lệ số mol cũng chính là tỉ lệ về thể tích
Nếu ở nhiệt độ 00C và áp suất 1 atm thì một mol của bất kì chất khí nào đều có thể tích
là 22,4l
2.Bài tập vận dụng
Bài 1: Trong một bình kín chứa SO2 và O2 theo tỉ lệ số mol 1:1 và một ít bột xúc tác
V2O5 Nung nóng bình một thời gian thu đợc hỗn hợp khí trong đó khí sản phẩm chiếm 35,3% thể tích Tính hiệu suất phản ứng tạo thành SO3
Trang 13Bài giải
2SO2+ O2 2SO3
Giả sử số mol SO2và O2là 1 mol
Theo phơng trình: = 2 : 1
Bài toán: = 1 : 1 vậy O2d
Gọi số mol SO2phản ứng là x ( 0 < x < 1 )
-> Số mol SO2d là 1 – x
Theo phơng trình và bài toán:
đ Số mol O2d là: 1
-đ Số mol SO2tạo ra là: x
Tổng số mol các khí sau phản ứng: x + (1 - x) + (1 + )
Theo bài toán: Số mol SO3chiếm 35,3%
Hiệu suất phản ứng tạo SO3:
D.BÀI TẬP VỀ NHẬN BIẾT, ĐIỀU CHẾ VÀ TÁCH CHẤT.
1 Cơ sở lí thuyết
Để giải các bài tập nhận biết trên học sinh phải nắm đợc thuốc thử của từng loại chất và từng chất cụ thể
Nguyên tắc nhận biết các chất là lấy mỗi chất một ít làm mẫu thử và đánh dấu để tiết kiệm hoá chất Sau đó dựa vào hiện tợng quan sát đợc cụ thể nh sau:
- Dựa vào sự chuyển màu của dung dịch, của chất chỉ thị
- Dựa vào sự tạo chất kết tủa, chất khí
- Dựa vào màu ngọn lửa khí đốt
- Dựa vào màu đặc trng vốn có của dung dịch