Bai 5 định luật bảo toàn khối lượng và pthh(4 tiết) cô phan mơ

BÀI 5: ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN KHỐI LƯỢNG VÀ PHƯƠNG TRÌNH HĨA HỌC (Thời gian thực hiện: tiết) I Mục tiêu Năng lực - Năng lực chung: + Năng lực tự chủ tự học: Chủ động, tích cực tìm hiểu phương trình hóa học, định luật bảo toàn khối lượng + Năng lực giao tiếp hợp tác: Hoạt động nhóm cách hiệu theo yêu cầu GV, tích cực tham gia hoạt động lớp + Giải vấn đề sáng tạo: Thảo luận với thành viên nhóm nhằm giải vấn đề học để hoàn thành nhiệm vụ học tập - Năng lực khoa học tự nhiên + Nhận thức khoa học tự nhiên: Phát biểu định luật bảo toàn khối lượng; Nêu khái niệm phương trình hóa học bước lập phương trình hóa học; Trình bày ý nghĩa phương trình hóa học; Lập sơ đồ phản ứng hóa học dạng chữ phương trình hóa học (dùng cơng thức hóa học số phản ứng hóa học cụ thể) + Tìm hiểu tự nhiên: Tiến hành hành thí nghiệm chứng minh: phản ứng hóa học, khối lượng bảo tồn + Vận dụng kiến thức, kĩ học: Giải thích tượng thực tế, vận dụng kiến thức PTHH định luật bào tồn khối lượng để tính tốn lượng chất trình sản xuất đời sống tính dược khối lượng đá vơi cần thiết để sản xuất vôi sống Phẩm chất - Tham gia tích cực hoạt động nhóm phù hợp với khả thân - Cẩn thận, trung thực thực yêu cầu học - Có niềm say mê, hứng thú với việc khám phá học tập khoa học tự nhiên II Thiết bị dạy học học liệu Chuẩn bị Giáo viên - Dụng cụ: cân điện tử, cốc thủy tinh - Hóa chất: dung dịch barium chloride, sodium sulfate - Phiếu học tập Chuẩn bị Học sinh - Nghiên cứu nôi dung học - Phiếu học tập GV u cầu chuẩn bị theo nhóm III Tiến trình dạy học Tiêt A Khởi động Hoạt động 1: Chơi trò chơi “Giải cứu cá voi” a Mục tiêu: tạo cho học sinh hứng thú để học sinh trước tìm hiểu nội dung b Nội dung: giáo viên đưa hệ thống câu hỏi học sinh trả lời câu hỏi trả lời có mưa đổ xuống biển cứu cá voi mắc cạn Câu Hiện tượng tượng hóa học tượng thiên nhiên sau đây? A Sáng sớm, mặt trời mọc sương mù tan dần B Nạn cháy rừng tạo khói đen dày đặc gây ô nhiễm môi trường C Khi mưa dông thường có sấm sét D Hơi nước đám mây ngưng tụ rơi xuống tạo mưa Câu Hiện tượng sau tượng vật lý? A Đốt bột lưu huỳnh thành khí B Xay nhỏ gạo thành bột C Thanh sắt để ngồi khơng khí bị gỉ D Hịa tan vơi sống vào nước vôi Câu Dấu hiệu giúp ta khẳng định có phản ứng hóa học xảy ra? A Có chất kết tủa (chất rắn khơng tan) B Có chất khí (sủi bọt khí) C Có thay đổi màu sắc D Một số dấu hiệu Câu Than cháy khơng khí, thực chất phản ứng hóa học cacbon oxi Cần đập nhỏ than trước đưa vào lò, sau dùng que lửa châm quạt mạnh đến lúc than cháy, vì: A Đập nhỏ than để tăng diện tích tiếp xúc than oxi B Quạt để tăng lượng oxi tiếp xúc với than C Phản ứng than oxi cần nhiệt độ cao để khơi mào D Tất giải thích Câu Trong phản ứng hóa học, chất phản ứng chất sản phẩm phải chứa cùng: A Số nguyên tử chất B Số phân tử chất C Số nguyên tử nguyên tố D Số nguyên tố tạo chất c Sản phẩm: Câu 1B, Câu 2B, Câu 3D, Câu 4C d Tổ chức thực Hoạt động GV Hoạt động học sinh - Thông báo luật chơi: Đọc thông tin - Ghi nhớ luật chơi trả lời câu hỏi Mỗi câu trả lời có trận mưa gúp cá voi mắc cạn - Giao nhiệm vụ: + Cá nhân trả lời từ câu hỏi - Nhận nhiệm vụ đến - Hướng dẫn học sinh thực nhiệm vụ: - Thực nhiệm vụ hoàn thành + Giáo viên chiếu câu hỏi học sinh giơ tay trả lời - Chốt lại đặt vấn đề vào bài: - Chuẩn bị sách học Khi phản ứng hoá học xảy ra, lượng chất phản ứng giảm dần, lượng chất sản phẩm tăng dần Vậy tổng khối lượng chất trước sau phản ứng có thay đổi khơng? phương trình hóa học viết nào? Bài học hôm chúng làm rõ vấn đề B Hình hành kiến thức I ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN KHỐI LƯỢNG Hoạt động 2: Tìm hiểu định luật bảo tồn khối lượng a Mục tiêu: - Tiến hành thí nghiệm để chứng minh: phản ứng hóa học, khối lượng bảo tồn - Phát biểu định luật bảo toàn khối lượng b Nội dung: Các nhóm HS thực hành thí nghiệm sgk, hoàn thành phiếu học tập Rút nhận xét bảo toàn khối lượng, nêu lịch sử đời định luật bảo toàn khối lượng PHIẾU HỌC TẬP Có phản ứng hóa học xảy khơng? Nếu có dựa vào dấu hiệu nào? Nêu tên chất tham gia, chất sản phẩm thí nghiệm? Viết phương trình chữ phản ứng? Nhận xét vị trí kim cân trước sau phản ứng? Có nhận xét khối lượng chất tham gia khối lượng chất sản phẩm? So sánh tổng khối lượng chất trước phản ứng với tổng khối lượng chất sau phản ứng c Sản phẩm: - Có phản ứng hóa học xảy - Dựa vào tượng: Có kết tủa trắng tạo thành - Các chất tham gia: Barium chloride Sodium sulfate - Các chất sản phẩm: Barium sulfate Sodium chloride Barium chloride + Sodium sulfate -> Barium sulfate + Sodium chloride Trước sau phản ứng số hiển thị cân không thay đổi Khối lượng chất tham gia khối lượng chất sản phẩm d Tổ chức thực Hoạt động GV Hoạt động học sinh - Giao nhiệm vụ: - Nhận nhiệm vụ GV chia lớp thành nhóm tiến hành thực hành thí nghiệm sgk trang 24 Hồn thành PHT1theo nhóm - Hướng dẫn học sinh thực nhiệm vụ: - Thực nhiệm vụ thảo luận nhóm + Các nhóm tiến hành thí nghiệm hồn thành nội dung PHT1 thảo luận hoàn thành nội dung PHT1 (thời gian phút) Đại diện nhóm trình bày nội dung thảo luận, nhóm hồn thành tốt cộng điểm GV hướng dẫn, theo dõi, hỗ trợ - Báo cáo kết quả: - Đại diện nhóm trình bày + Mời nhóm trình bày - Các nhóm cịn lại nhận xét + Các nhóm khác nhận xét + GV nhận xét sau nhóm có ý kiến nhận xét bổ sung - Tổng kết Trước sau phản ứng số hiển thị cân không thay đổi khối lượng chất tham gia khối lượng chất sản phẩm Đó nội dung định luật bảo toàn khối lượng (ĐLBTKL) - Đọc nội dung định luật - Yêu cầu HS đọc nội dung định luật - Ghi Định luật vào Trong phản ứng hoá học, tổng khối lượng chất sản phẩm tổng khối lượng chất tham gia phản ứng GV thông báo định luật hai nhà khoa học Lô-mô-nô-xốp La-va-di-e tiến hành đọc lập với thi nghiệm cân đo xác tìm định luật - Hướng dẫn HS giải thích định luật: Carbon tác dụng với oxygen theo sơ đổ Hình 5.1: Carbon Oxygen Carbon dioxide Giải thích khối lượng carbon dioxide tổng khối lượng carbon oxygen Trong sơ đồ phản ứng, số nguyên tử C trước sau phản ứng 1, số nguyên tử O trước sau phản ứng 2, khối lượn chúng khống thay đổi, nghĩa khối lượng carbon di oxide tổng khối lượng carbon oxygen Hoạt động 3: Áp dụng định luật bào tồn khối lượng a Mục tiêu: Giải thích tượng thực tế, áp dụng định luật bảo tồn khối lượng để tính khối lượng chất tham gia chất tạo thành phản ứng biết khối lượng chất lại b Nội dung: Viết công thức khối lượng làm tập 1,2,3 Bài 1: Sau đốt cháy than tổ ong ( thành phần carbon) thu xỉ than Xỉ than nặng hay nhẹ than tổ ong? Giải thích Bài 2: Vơi sống (calcium oxide) phản ứng với số chất có mặt khơng khí sau: Calcium oxide + Carbon dioxide → Calcium carbonate Calcium oxide + nước → Calcium hydroxide Khi làm thí nghiệm, học sinh quên đậy nắp lọ đựng vôi sống, sau thời gian khối lượng lọ thay đổi nào? Bài 3: Đốt cháy hoàn toàn 3,1 gam phostphorus (P) khơng khí (có khí oxygen), ta thu 7,1 gam hợp chất diphostphorus pentoxide (P2O5) a Viết phương trình chữ phản ứng b Tính khối lượng oxygen tham gia phản ứng c Sản phẩm: Bài 1: Xỉ than nhẹ than tổ ong phần carbon than tổ ong phản ứng với khí oxygen khơng khí thành chất khí carbon dioxide vào khơng khí Bài 2: Khối lượng lọ đựng vơ sống tăng lên vơi sống pản ứng với nước carbon dioxide có khơng khí tạo thành chất rắn lọ Khối lượng lọ tăng lên khối lượng carbon dioxide nước Bài 3: a Phương trình chữ phản ứng:  to phostphorus + khí oxygen diphostphorus pentoxide b Theo định luật bảo tồn khối lượng ta có: m phostphorus + m khí oxygen = m diphostphorus pentoxide 3,1 + m khí oxygen = 7,1 m khí oxygen = 7,1-3,1= 4g d Tổ chức thực Hoạt động GV Hoạt động học sinh - Giao nhiệm vụ: ? Viết biểu thức định luật cho phản ứng tổng - Nhận nhiệm vụ quát: A+B  C+D Kí hiệu khối lượng chất m ? Nếu áp dụng định luật bảo tồn khối lượng vào phản ứng thí nghiệm trên, ta có biểu thức khối lượng nào? VD: Biết khối lượng barium chloride sodium sulfate phản ứng lad 20,8 gam 14,2 gam, khối lượng bari sulfate tạo thành 23,3 gam Khối lượng sodium chloride tạo thành bao nhiêu? Yêu cầu học sinh trả lời tập 1,2 Thảo luận nhóm tập - Hướng dẫn học sinh thực nhiệm vụ: Thực nhiệm vụ theo yêu cầu Yêu cầu cá nhân học sinh trả lời câu giáo viên hỏi vận dụng kiến thức làm tập vận dụng - Báo cáo kết quả: mA + mB = mC + mD GV hướng dẫn, theo dõi, hỗ trợ - Tổng kết: Phương trình tổng quát A+B  C+D mBari chloride + mSodium sulfate = mBari sulfate + mSodium chloride m sodium chloride = 20,8 + 14,2 -23,3 = 11,7 (g) - Ghi vào Công thức khối lượng mA + mB = mC + mD Nếu phản ứng có n chất, biết khối lượng tham gia tạo thành (n-1) chất, ta xác định khối lượng chất lại Tiết II PHƯƠNG TRÌNH HĨA HỌC Hoạt động 4: Tim hiểu cách lập phương trình hóa học a Mục tiêu: Nêu khái niệm phương trình hóa học bước lập phương trình hóa học b Nội dung: GV giới thiệu PTHH cách lập PTHH thông qua ví dụ, HS hoạt động nhóm trả lời câu hỏi GV đề Thay tên chất cơng thức hóa học: Khí hydrogen + Khí oxygen → Nước So sánh số nguyên tử nguyên tố hai vế phương trình Lập phương trình hóa học phản ứng sau: a Fe + O2 −→ Fe3O4 b Al + HCl −→ AlCl3+ H2 c Al2(SO4)3+NaOH −→ Al(OH)3+ Na2SO4 d CaCO3+ HCl −→ CaCl2+ H2O + CO2 Cho biết: Các bước lập phương trình hóa học? c Sản phẩm: Khí hydrogen + Khí oxygen → Nước H2 + O2 .> H2O Số nguyên tử nguyên tố hai vế sơ đồ phản ứng không 2H2 + O2  2H2O Lập phương trình hóa học phản ứng sau: a 3Fe + 2O2  Fe3O4 b 2Al + 6HCl  2AlCl3+ 3H2 c Al2(SO4)3+6NaOH  2Al(OH)3+ 3Na2SO4 d CaCO3+ 2HCl  CaCl2+ H2O + CO2 d Tổ chức thực Hoạt động GV Hoạt động học sinh - Giao nhiệm vụ: - Nhận nhiệm vụ + Cá nhân làm tập 1,2 + Thảo luận nhóm 1,2,3 làm tập 3a,c Nhóm 4,5,6 làm tập 3b,d - Hướng dẫn học sinh thực nhiệm vụ: Yêu cầu cá nhân suy nghĩ trả lời câu hỏi Dựa vào kiến thức học trả lời Thảo luận nhóm hồn thành 1,2 Thảo luận nhóm 3,4 GV quan sát hỗ trợ học sinh cần thiết - Báo cáo kết quả: Mời cá nhân trả lời câu hỏi 1,2 - Mời học sinh khác nhận xét GV Hướng dẫn HS cách để cân số nguyên tử nguyên tố Khí hydrogen + Khí oxygen → Nước H2 + O2 .> H2O Số nguyên tử nguyên tố hai vế sơ đồ phản ứng không Thực cân theo hướng dẫn GV 2H2 + O2 .> 2H2O 2H2 + O2  2H2O Các nhóm thảo luận lập PTHH Số nguyên tử nguyên tố Nêu bước lập phương trình hóa học  Phương trình lập u cầu thảo luận nhóm lập phương trình a,b,c,d Qua ví dụ học sinh nêu Các bước lập phương trình hóa học? - Tổng kết: + Phương trình hóa học biểu diễn ngắn Ghi kết luận vào gọn phản ứng hóa + Các bước lập phương trình hóa học Bước 1: Viết sơ đồ phản ứng Bước 2: Cân số nguyên tử nguyên tố hai vế Bước 3: Viết phương trình hóa học phản ứng Lưu ý: - Hệ số viết ngang với kí hiệu chất - Không thay đồi số cơng thức hố học dã viết - Nếu cơng thức hố học, chất vế có nhóm ngun tử giống coi nhóm nguyên tử "nguyên tổ" dể cân Tiêt Hoạt động 5: Tim hiểu ý nghĩa phương trình hóa học a Mục tiêu: Trình bày ý nghĩa phương trình hóa học b Nội dung: Tổ chức cho học sinh quan sát hình ảnh, tổ chức hoạt động nhóm để rõ mục tiêu Bài 1: Hãy cho biết tỉ lệ số nguyên tử, số phân tử chất phản ứng? a 4P + 5O2  2P2O5 b 2Al + 6HCl  2AlCl3+ 3H2 c Sản phẩm: a Số nguyên tử P : số phân tử O2 : số phân tử P2O5 = : : b Số Số phân tử Al : số phân tử HCl : số phân tử AlCl3 : số phân tử H2 =2:6:2:3 d Tổ chức thực Hoạt động GV Hoạt động học sinh - Giao nhiệm vụ: - Nhận nhiệm vụ u cầu học sinh làm việc theo nhóm hồn thiện tập Thời gian thực nhiệm vụ phút - Hướng dẫn học sinh thực nhiệm vụ: Học sinh hoạt động theo nhóm hồn Phân công nhiệm vụ thành viên thiện tập nhóm, tiến hành thực Giáo viên quan sát hỗ trợ học sinh nhiệm vụ cần thiết - Báo cáo kết quả: + Mời nhóm lên bảng trình bày kết Các nhóm khác đổi chéo cho để chấm điểm sau GV đưa đáp án + Mời nhóm khác nhận xét + GV nhận xét phân tích tỉ lệ số nguyên tử hay phân tử chất tỉ lệ hệ số chúng phương trình hóa học tỉ lệ số mol chất + Lấy ví dụ minh họa cụ thể - Nhóm chọn trình bày kết - Nhóm khác nhận xét 2H2 + O2  2H2O Số phân tử H2: Số phân tử O2: Số phân tử H2O = 2:1:2 Số mol H2: Số mol O2: Số mol H2O = 2:1:2 Khối lượng H2: Khối lượng O2: Khối lượng H2O = 2.2:1.32:2.18= 1:8: - Tổng kết: Ý nghĩa phương trình hóa học: - Ghi kết luận vào phương trình hóa học cho biết phản ứng hóa học lượng chất tham gia phản ứng chất sản phẩm tuân theo tỉ lệ xác định Hoạt động 6: Luyện tập a Mục tiêu: Học sinh sử dụng kiến thức học làm tập b Nội dung: Bài tập 1: Lập phương trình hố học xác định tỉ lệ số phân tử chất sơ đồ phản ứng hoá học sau: Na2CO3 + Ba(OH)2  BaCO3 + NaOH Bài tập 2: Cho kim loại Magnesium(Mg) tác dụng với axit Clo hidocloric acid(HCl) tạo Magnesium chloride (MgCl2) khí hyđrogen (H2) a Lập PTHH phản ứng trên? b Cho tỉ lệ số nguyên tử Magnesium với số phân tử chất khác phản ứng? Bài tập 3: Giả thiết khơng khí, Iron(Fe) tác dụng với oxygen tạo thành gỉ sắt( Iron (III)oxide )Fe2O3 Từ 5,6 gam Iron có thề tạo tối đa gam Iron (III)oxide? c Sản phẩm: Bài Na2CO3 + Ba(OH)2 —> BaCO3 + 2NaOH Số phân tử Na2CO3 : Số phân tử Ba(OH)2 : Số phân tử BaCO3 : Số phân tử NaOH = 1: 1: 1: Bài Mg + 2HCl —> MgCl2 + H2 Tỉ lệ số nguyên tử Mg với số phân tử chất khác phản ứng: Số nguyên tử Mg : số phân tử HCl = : Số nguyên tử Mg : số phân tử MgCl2 = : Số nguyên tử Mg: số phân tử H2 = : Bài 4Fe+ 3O2 —> 2Fe2O3 nFe =5,6/56 = 0,1mol nFe2O3 = 0,05 mol mFe2O3 = 0,05.160 = 8g d Tổ chức thực Hoạt động GV - Giao nhiệm vụ: Yêu cầu học sinh lên bảng làm 1,2 - Hướng dẫn học sinh thực nhiệm vụ: Dựa vào kiến thức học làm tập 1,2 Hướng dẫ tập + Tính số mol Fe + Tính số mol Fe2O3 + Tính khối lượng Fe2O3 GV quan sát, hỗ trợ cần thiết - Báo cáo kết quả: Hoạt động học sinh - Nhận nhiệm vụ Thực nhiệm vụ học sinh lên bảng làm làm tập 1,2 Các học sinh khác nhận xét Chiếu đáp án chuẩn 1,2 Học sinh lên bảng làm tập theo bước hướng dẫn Học sinh nhận xét làm bạn Chiếu đáp án chuẩn - Tổng kết: + Đánh giá nhận xét kết học tập - Học sinh lắng nghe học sinh + Nhắc lại nội dung học mà học sinh cần ghi nhớ Tiêt Hoạt động 7: Vận dụng a Mục tiêu: Học sinh vận dụng kiến thức học làm tập b Nội dung: hệ thống câu hỏi Bài 1: Một lưỡi dao để trời, sau thời gian bị gỉ Hãy cho biết khối lượng lưỡi dao bị gỉ có khối lượng lưỡi dao trước gỉ khơng? Bài 2: Khi điện phân nóng chảy Aluminium oxide (Al2O3) người ta thu Aluminium (Al) khí oxygen Biết điện phân 40,8 kg Aluminium oxide người ta thu 19,2 kg khí oxygen a Lập phương trình hóa học, viết cơng thức khối lượng phản ứng b Tính khối lượng Aluminium (Al) thu Bài 3: Lập phương trình hóa học sơ đồ phản ứng sau: a Fe(OH)3  Fe2O3 + H2O b Na2SO4 + BaCl2  BaSO4 + NaCl c K2CO3 + CaCl2  CaCO3 + KCl d C2H4 + O2  CO2 + H2O Bài 4: Cho sơ đồ phản ứng sau: Al + CuSO4 → Alx(SO4)y+ Cu a Xác định số x y b Lập phương trình hóa học cho biết tỉ lệ số nguyên tử cặp đơn chất kim loại số phân tử cặp hợp chất c Sản phẩm: Đáp án tập Bài 1: Khối lượng lưỡi dao bị gỉ lớn khối lượng lưỡi dao trước bị gỉ Vì sắt kết hợp với oxi khơng khí để tạo thành sắt oxit, theo phương trình sau : Iron + oxygen → Iron (II,III)oxide Theo định luật bảo tồn khối lượng ta có : m Iron (II,III)oxide = m Iron + m oxygen Bài 2: Phương trình hóa học 2Al2O3 Điện phân nc 4Al + 3O2 Criolit Công thức khối lượng : mAl2O3 = mAl + mO2 Khối lượng nhôm thu mAl = mAl2O3 – mO2 = 40.8 – 19.2 = 21.6 (g) Bài 3: a 2Fe(OH)3  Fe2O3 + H2O b Na2SO4 + BaCl2  BaSO4 + 2NaCl c K2CO3 + CaCl2  CaCO3 + KCl d C2H4 + 3O2  2CO2 + 2H2O Bài a x= 2; y= 3⇒ Al2(SO4)3 b Phương trình hóa học : 2Al + 3CuSO4 → Al2(SO4)3 + 3Cu Tỉ lệ số nguyên tử cặp đơn chất kim loại số nguyên tử Al : số nguyên tử Cu = : Tỉ lệ số phân tử cặp hợp chất số phân tử CuSO4 : số phân tử Al2(SO4)3 = 3:1 d Tổ chức thực hiện: Hoạt động GV Hoạt động học sinh - Giao nhiệm vụ: - Nhận nhiệm vụ + Cá nhân làm tập 1,2 + Làm việc theo nhóm tập 3,4 - Hướng dẫn học sinh thực nhiệm vụ: Yêu cầu học sinh đọc tập, vận dụng kiến thức học giải tập Giáo viên theo dõi hướng dẫn học sinh giải tập - Báo cáo kết quả: Yêu cầu học sinh lên bảng giải 1,2 Đại diện nhóm treo bảng bảng phụ hồn thành - Cá nhân làm tập 1,2 - Các nhóm làm tập 3,4 theo phân công giáo viên - học sinh lên bảng giải tập 1,2 Các học sinh khác nhận xét - nhóm treo bảng phụ lên bảng Các nhóm khác nhận xét Giáo viên trình chiếu đáp án chuẩn - Tổng kết: Đánh giá nhận xét kết tập, - Học sinh lắng nghe tinh thần học tập học sinh Khen ngợi học sinh có tinh thần học tập tốt, động viên học sinh lại C Dặn dò - Học sinh học Định luật bảo toàn khối lượng, bước lập phương trình hóa học, ý nghĩa phương trình hóa học - Vận dụng kiến thức học làm tập sách BT - Chuẩn bị “Tính theo phương trình hóa học”