sáng kiến kinh nghiệm cân bằng phương trình hóa học

PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ Hoá học là bộ môn khoa học quan trọng trong nhà trường. Môn Hoá học cung cấp cho học sinh hệ thống kiến thức phổ thông, cơ bản và thiết thực. Do đó giáo viên bộ môn Hoá học cần hình thành ở các em những kỹ năng cơ bản, phổ thông và thói quen học tập, làm việc khoa học là nền tảng cho việc giáo dục xã hội chủ nghĩa, phát triển năng lực nhận thức, năng lực hành động, có những phẩm chất cần thiết như cẩn thận, kiên trì, trung thực, tỉ mỉ, chính xác, có ý thức trách nhiệm với bản thân, gia đình, xã hội. Thông qua học tập bộ môn Hóa học HS được tìm hiểu các kiến thức về cấu tạo, phân loại, tính chất và ứng dụng của chất. Trong phần tính chất cơ bản của các chất thì có sự xuất hiện của các phản ứng hoá học và kéo theo nó là các phương trình hoá học xuất hiện. Việc cân bằng các phương trình hoá học là một việc rất cần thiết để HS có thể giải các bài toán hoá học. Khi nói đến môn Hoá học ở trường trung học cơ sở, đa phần học sinh đều cho rằng đây là một môn học khó, bởi lẽ vấn đề lí thuyết thì HS có thể học thuộc nhưng khi liên quan đến bài tập là va chạm đến các con số thì những học sinh yếu kém về môn toán sẽ rất dễ nản chí và không muốn học. Bài tập dạng cân bằng phương trình hóa học là một trong những dạng bài tập quan trọng vì hầu hết các bài toán trong hóa học đều liên quan đến phương trình hóa học, đều sử dụng phương trình hóa học để tính toán các số liệu liên quan. Do đó nếu cân bằng phương trình sai sẽ dẫn tới kết quả bài toán sai. Trong khi đó phương trình hóa học thì có nhiều loại cho nhiều chất cụ thể, nhất là trong các phản ứng có nhiều chất tham gia, nhiều sản phẩm. Vì vậy để cân bằng sao cho đúng và nhanh một phương trình hóa học là cả một vấn đề khó đối với học sinh. Giáo viên cần truyền đạt kiến thức như thế nào để HS có thể tự cân bằng được phương trình, phát triển được năng lực tư duy, sáng tạo mà vẫn gây được hứng thú học tập cho học sinh là điều tôi luôn quan tâm. Xuất phát từ những lý do trên cùng với suy nghĩ làm thế nào giúp HS cân bằng đúng và nhanh các phương trình hóa học, tạo tiền đề cho việc phát triển tư duy của các em ở cấp cao hơn tôi mạnh dạn đưa ra một số phương pháp giúp HS cân bằng các phương trình hóa học ở cấp THCS. PHẦN II: GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ I. Cơ sở lý luận: Trong Hoá học có nhiều chất, nhiều phản ứng xảy ra theo các cơ chế và các dạng khác nhau. Nhưng xét về nguyên tắc chung để cân bằng một phương trình hoá học thì phải làm sao cho số nguyên tử của mỗi nguyên tố trong phương trình trước và sau phản ứng phải bằng nhau. Đối với phản ứng đơn giản chỉ có 1 hoặc 2 chất phản ứng và chỉ tạo ra 1 hay 2 1 sản phẩm thì việc cân bằng phương trình còn dễ. Nhưng khi gặp phải những loại phản ứng mà có nhiều chất phản ứng và sản phẩm thì học sinh không dễ gì cân bằng. Mặt khác trong chương trình Hóa học THCS, các phương trình khó này chủ yếu là các phản ứng oxi hóa - khử chương trình hóa học 8 học sinh không học mà chỉ được giới thiệu và làm quen một cách sơ đẳng ở chương trình hóa học lớp 9. Vì vậy trong phạm vi của đề tài ngoài những cách cân bằng các phương trình đơn giản tôi có trình bày thêm kinh nghiệm bồi dưỡng cân bằng một số dạng phương trình phản ứng oxi hóa – khử giúp học sinh khá, giỏi có thể cân bằng phương trình một cách dễ dàng hơn khi áp dụng vào giải các bài tập sau này. Nội dung được xếp theo 5 dạng, mỗi dạng đều có nguyên tắc áp dụng, các bước tiến hành và ví dụ cụ thể. II. Thực trạng: Hiện nay đại đa số khi học sinh học môn Hóa và đặc biệt làm quen với các phương trình, viết các phương trình hóa học còn nhiều bỡ ngỡ, chưa định hình cách cân bằng phương trình hóa học, không biết cách đếm số nguyên tử mỗi nguyên tố, chưa biết chọn hệ số và viết ở vị trí nào, chỉ có một số học sinh khá giỏi thì cân bằng được nhưng chưa nhanh. Số học sinh còn lại thì chậm và chưa biết cách cân bằng, điều đó đã làm cho các em chán nản chưa chú ý trong học tập. Trong khi đó đặc trưng của môn Hóa học là giải bài tập thường liên quan đến phương trình hóa học, viết phương trình không đúng dẫn đến kết quả bài toán sẽ sai hoàn toàn. Chính vì vậy mà trong các bài học giáo viên lại phải hướng dẫn học sinh viết phương trình, cân bằng phương trình. Điều đó rất mất thời gian khi giải các bài tập hóa học. Qua khảo sát khi cho học sinh lớp 8 làm bài tập về cân bằng phương trình hóa học qua từng năm học tôi thấy kết quả còn thấp, cụ thể: Năm học Sĩ số Cân bằng nhanh Biết cân bằng Không biết cân bằng SL % SL % SL % 2009 -2010 44 0 0 15 34,1 29 65,9 2010 -2011 20 0 0 8 40 12 60 2011 -2012 21 0 0 7 33,3 14 66,7 2012 - 2013 22 0 0 6 27,3 16 72,7 Bản thân tôi là một giáo viên trẻ được phân công công tác tại trường THCS Thành Lâm, một trường học vùng cao, với điều kiện còn nhiều khó khăn, thiếu trang thiết bị, không có phòng học bộ môn; đồng thời tất cả học sinh là dân tộc thiểu số với trình độ còn hạn chế, năng lực tư duy chưa cao và sự đầu tư cho học tập của đại đa số gia đình là không có. Vì vậy trong quá trình giảng dạy và học tập gặp rất nhiều khó khăn đặc biệt là với bộ môn thực nghiệm như môn Hóa. Tuy nhiên bản thân tôi luôn trăn trở để tìm ra những hướng đi, cách giải quyết vấn đề sao cho ngắn gọn, dễ hiểu và dễ nhớ. Trong sáng kiến này tôi xin trình bày những 2 kinh nghiệm của bản thân trong quá trình giảng dạy nội dung cân bằng phương trình hóa học III. Nội dung: 1. Giải pháp thực hiện: 1.1. Đối với học sinh: Để làm được bài toán cân bằng phương trình hóa học thì học sinh phải biết các nguyên tắc cân bằng phương trình; biết đếm số nguyên tử trước, sau phản ứng; biết lựa chon hệ số và biết viết hệ số đúng vị trí. Để làm được những điều đó đòi hỏi HS phải có phương pháp kết hợp với tăng cường làm bài tập để hình thành kĩ năng trong cân bằng phương trình hóa học. 1.2. Đối với giáo viên: Bản thân giáo viên phải có sự đầu tư để tìm ra phương pháp phù hợp. Đồng thời trong quá trình giảng dạy giáo viên phải phân loại các đối tượng học sinh để từ đó có những dạng bài tập cụ thể cho từng đối tượng. Đối với học sinh khá, giỏi giáo viên có thể giảng dạy những bài tập nâng cao đòi hỏi học sinh phải vận dụng tối đa khả năng tư duy của mình. Riêng với học sinh còn lại có thể dạy kĩ hơn và đưa ra những bài tập phù hợp với trình độ học sinh để các em tiếp thu kiến thức được thuận lợi, giảm bớt tâm lý ngại học Hóa. Đồng thời thường xuyên củng cố, kiểm tra kiến thức giúp các em ghi nhớ bài học tốt hơn và để đánh giá kịp thời khả năng nhận thức của học sinh, từ đó để kịp thời điều chỉnh. 2. Biện pháp thực hiện: 2.1. Cách tính số nguyên tử mỗi nguyên tố: Một thao tác rất quan trọng, không thể thiếu khi cân bằng phương trình hóa học là phải đếm số nguyên tử mỗi nguyên tố trước, trong và sau quá trình cân bằng phương trình. Tuy nhiên không dễ để đếm đúng nếu không biết cách, đặc biệt khi nguyên tố nằm trong nhiều chất. Vì vậy GV cần hướng dẫn tỉ mỉ cho HS cách đếm: - Nếu nguyên tố nằm trong 1 chất thì lấy hệ số nhân với chỉ số của nguyên tố đó trong công thức hóa học của chất. - Nếu nguyên tố nằm trong nhiều chất thì ta tính số lượng nguyên tử của nguyên tố đó trong từng chất rồi cộng lại. Ví dụ: Cho phản ứng: NaOH + CO 2 Na 2 CO 3 + H 2 O Trước phản ứng Sau phản ứng 1.1 = 1Na 1.2 = 2Na 1.1 = 1H 1.2 = 2H 1.1 + 1.2 = 3O 1.3 + 1.1 = 4O 2.2. Các nguyên tắc cơ bản khi cân bằng PTHH: Để HS cân bằng phương trình hóa học đúng và nhanh, khi giảng dạy người GV phải lưu ý HS tuân theo một số nguyên tắc cơ bản sau: 3 - Trong phương trình hóa học số nguyên tử của mỗi nguyên tố trước và sau phản ứng phải bằng nhau. - Khi cân bằng phương trình hóa học, tuyệt đối không thay đổi chỉ số trong công thức hóa học đã viết đúng mà chỉ được thêm phần hệ số. 2.3. Một số chú ý khi viết và cân bằng PTHH: - Khi viết hệ số phải viết ngang bằng với CTHH - Trong nhiều trường hợp, nếu trong công thức có nhóm nguyên tử thì coi cả nhóm như một đơn vị để cân bằng - Trong trường hợp khi cân bằng gặp hệ số là phân số thì phải khử mẫu của hệ số để được hệ số là các số nguyên. - Sau khi cân bằng xong phải kiểm tra lại bằng cách đếm số nguyên tử trước và sau phản ứng xem số nguyên tử của cùng một nguyên tố trước và sau phản ứng có bằng nhau không. Nếu bằng thì phương trình cân bằng đúng, ngược lại thì phương trình cân bằng sai do đó phải cân bằng lại 2.4. Các phương pháp cân bằng PTHH áp dụng trong khung chương trình THCS: Dạng 1: Cân bằng PTHH bằng phương pháp "Nguyên tố trung tâm’’ * Các bước tiến hành: Bước 1: Chọn nguyên tố trung tâm là nguyên tố có số lượng nguyên tử nhiều nhất. Bước 2: Cân bằng nguyên tố trung tâm bằng cách đưa hệ số là số nguyên hay phân số vào trước công thức chứa nguyên tố trung tâm Bước 3: Từ đó cân bằng các nguyên tố còn lại tương tự như trên sao cho số nguyên tử của các nguyên tố ở hai vế của phương trình bằng nhau Bước 4: Hoàn chỉnh phương trình bằng cách khử mẫu (nếu cần) * Các ví dụ minh họa: Ví dụ 1: Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau : Al + O 2 Al 2 O 3 Hướng dẫn giải: Bước 1: Ta thấy sau phản ứng có 2Al, 3O mà trước phản ứng chỉ có 1Al, 2O. Do đó chọn Oxi là nguyên tố trung tâm Bước 2: Cân bằng nguyên tố Oxi bằng cách thêm hệ số 2 3 vào trước O 2 Al + 2 3 O 2 Al 2 O 3 Bước 3: Lúc này trước phản ứng có 1Al, sau phản ứng có 2Al. Do đó ta cân bằng Al bằng cách thêm hệ số 2 vào truớc Al. 2Al + 2 3 O 2 Al 2 O 3 Bước 4: Hoàn chỉnh phương trình bằng cách khử mẫu, ta được PTHH: 4 t o t o t o 4Al + 3O 2 2Al 2 O 3 Ví dụ 2: Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau: NH 3 + O 2 NO + H 2 O Hướng dẫn giải: Bước 1: Ta thấy số nguyên tử H là nhiều nhất: trước phản ứng có 3H, sau phản ứng có 2H. Do đó chọn Hidro là nguyên tố trung tâm Bước 2: Cân bằng Hidro bằng cách thêm hệ số 2 3 trước H 2 O. NH 3 + O 2 NO + 2 3 H 2 O Bước 3: Lúc này sau phản ứng có (1 + 2 3 ) = 2 5 O, trước phản ứng có 2O Do đó ta cân bằng Oxi bằng cách thêm hệ số 4 5 trước O 2 NH 3 + 4 5 O 2 NO + 2 3 H 2 O Cuối cùng trước phản ứng có 1N, sau phản ứng có 1N (cân bằng) Bước 4: Để mất phân số ta quy đồng mẫu số chung là 4 và khử mẫu sẽ được phương trình hoàn chỉnh: 4NH 3 + 5O 2 4NO + 6H 2 O * Bài tập vận dụng: Cân bằng các PTHH sau: P + O 2 P 2 O 5 FeCl 2 + Al AlCl 3 + Fe Al + HCl AlCl 3 + H 2 Al 2 O 3 + HCl AlCl 3 + H 2 O Fe 3 O 4 + Al Al 2 O 3 + Fe HClO HCl + O 2 Dạng 2: Cân bằng phương trình phản ứng bằng phương pháp “Chẵn- Lẻ” Dạng này sử dụng để hướng dẫn học sinh cân bằng các phương trình phản ứng có ở SGK là hiệu quả nhất. * Các bước tiến hành Bước 1: Xét các chất trước và sau phản ứng để tìm nguyên tố có số nguyên tử trong một số công thức hoá học là số chẵn còn ở công thức khác lại là số lẻ Bước 2: Đặt hệ số 2 trước công thức có số nguyên tử là số lẻ để làm chẵn số nguyên tử của nguyên tố. Bước 3: Tìm các hệ số còn lại để hoàn thành phương trình hóa học. * Các ví dụ cụ thể Ví dụ 1: Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau: Al + O 2 Al 2 O 3 5 t o t 0 t o t o t 0 t o t o t o ,xt t o Hướng dẫn giải: Bước 1: Nhận thấy: Trước phản ứng có 2O (số chẵn), sau phản ứng có 3O (số lẻ) Bước 2: Làm chẵn số nguyên tử Oxi sau phản ứng bằng cách thêm hệ số 2 vào trước Al 2 O 3 Al + O 2 2Al 2 O 3 Bước 3: Khi đó: sau phản ứng có 4Al, trước phản ứng có 1Al, nên ta đặt hệ số 4 vào trước Al: 4Al + O 2 2Al 2 O 3 Cuối cùng thấy sau phản ứng có 6O, trước phản ứng có 2O nên ta thêm hệ số 3 vào trước O 2 sẽ được phương trình hoàn chỉnh: 4Al + 3O 2 2Al 2 O 3 Ví dụ 2: Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau: FeS 2 + O 2 Fe 2 O 3 + SO 2 Hướng dẫn giải: Bước 1, 2:Ta thấy số nguyên tử Oxi trong O 2 và SO 2 là số chẵn còn trong Fe 2 O 3 là số lẻ nên ta phải làm chẵn số nguyên tử Oxi trong Fe 2 O 3 bằng cách đặt hệ số 2 trước công thức Fe 2 O 3 FeS 2 + O 2 2Fe 2 O 3 + SO 2 Bước 3: Tiếp theo cân bằng nguyên tử Sắt: Trước phản ứng có 1Fe, sau phản ứng có 4Fe nên đặt hệ số 4 trước FeS 2 4FeS 2 + O 2 2Fe 2 O 3 + SO 2 Lúc này trước phản ứng coi như S là không đổi: Trước phản ứng có 8S sau có 1S nên thêm hệ số 8 trước SO 2 4FeS 2 + O 2 2Fe 2 O 3 + 8SO 2 Cuối cùng ta cân bằng nguyên tử Oxi: Trước phản ứng có 2O, sau có 22O nên ta đặt hệ số 11 trước công thức O 2 . Ta được phương trình hoàn chỉnh: 4FeS 2 + 11O 2 2Fe 2 O 3 + 8SO 2 Ví dụ 3: Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau: P + O 2 P 2 O 5 Hướng dẫn giải: Bước 1, 2: Ta thấy số nguyên tử Oxi trước phản ứng số chẵn còn trong P 2 O 5 số nguyên tử Oxi là số lẻ nên ta đặt hệ số 2 trước công thức P 2 O 5 P + O 2 2P 2 O 5 Bước 3: Tiếp theo cân bằng nguyên tử P: Trước phản ứng có 1P, sau có 4P nên đặt hệ số 4 trước P 4P + O 2 2P 2 O 5 Khi đó: Trước phản ứng có 2O sau phản ứng có 10O nên cân bằng Oxi bằng cách thêm hệ số 5 trước O 2 ta được phương trình hoàn chỉnh: 4P + 5O 2 2 P 2 O 5 6 t o t o t 0 t 0 t 0 t o t o t o t o t o t o t o * Bài tập vận dụng: Cân bằng các PTHH sau: Fe + Cl 2 FeCl 3 Na + O 2 Na 2 O N 2 O 5 + H 2 O HNO 3 P 2 O 5 + H 2 O H 3 PO 4 HCl + Fe FeCl 2 + H 2 Na 2 SO 4 + BaCl 2 NaCl + BaSO 4 Na + H 2 O NaOH + H 2 Fe(OH) 3 Fe 2 O 3 + H 2 O HgO Hg + O 2 Dạng 3: : Cân bằng phương trình phản ứng cháy của hợp chất Hữu cơ. Đối với HS lớp 8 thì HS chưa biết được hợp chất hữu cơ là gì, kể cả HS lớp 9 đến đầu HKII cũng mới được tìm hiểu. Nhưng ngay khi ở lớp 8 khi học phần tính chất hoá học của Oxi, phần Oxi tác dụng với hợp chất chủ yếu là các phản ứng cháy của các hợp chất hữu cơ, để phát triển tư duy lôgic và sáng tạo của HS thì đối với lớp chọn, khá thì GV có thể giới thiệu sơ qua và hướng dẫn HS cân bằng nhanh trong các bài kiểm tra. Thông thường ở THCS thì dạng này là chủ yếu: Hợp chất hữu cơ + O 2 CO 2 + H 2 O + một số chất khác. * Các bước giải: Bước 1: Coi hệ số của các hợp chất hữu cơ bằng 1 Bước 2: Cân bằng các nguyên tố theo thứ tự: cân bằng số nguyên tử C đầu tiên, đến nguyên tử H, N …và cuối cùng là cân bằng nguyên tử Oxi. Bước 3: Khử mẫu các hệ số (nếu cần) để được phương trình hoàn chỉnh Ví dụ 1: Cân bằng sơ đồ phản ứng sau: C 2 H 6 + O 2 CO 2 + H 2 O Hướng dẫn giải Bước 1: Đầu tiên coi hệ số của C 2 H 6 là 1. Vậy trước phản ứng có 2C, 6H; sau phản ứng có 1C, 2H Bước 2: Thêm hệ số 2 trước CO 2 , hệ số 3 trước H 2 O để cân bằng C và H C 2 H 6 + O 2 2CO 2 + 3H 2 O Lúc này sau phản ứng có số nguyên tử Oxi là (2.2 + 3.1) = 7O, trước phản ứng là 2O. Do đó ta thêm hệ số 2 7 trước O 2 ta được phương trình: C 2 H 6 + 2 7 O 2 2CO 2 + 3H 2 O Bước 3: Nhân các hệ số với 2 ta được phương trình hóa học hoàn chỉnh 2C 2 H 6 + 7O 2 4CO 2 + 6H 2 O Ví dụ 2: Cân bằng sơ đồ phản ứng sau: C 2 H 4 + O 2 CO 2 + H 2 O 7 t o t o t o t 0 t o t o t o t o t o t o Hướng dẫn giải Bước 1: Đầu tiên coi hệ số của C 2 H 4 là 1. Vậy trước phản ứng có 2C, 4H; sau phản ứng có 1C, 2H Bước 2: Thêm hệ số 2 trước CO 2 , hệ số 2 trước H 2 O để cân bằng C và H C 2 H 4 , + O 2 2CO 2 + 2H 2 O Khi đó sau phản ứng có số nguyên tử Oxi là (2.2 + 2.1) = 6O và trước phản ứng là 2O, do đó cân bằng Oxi bằng cách thêm hệ số 3 trước O 2 ta được phương trình: C 2 H 4 + 3O 2 2CO 2 + 2H 2 O ªTừ phương trình này GV có thể triển khai ra các hợp chất khác như: C 4 H 10 , C 3 H 4 , C 3 H 6 , (hợp chất chỉ gồm C, H) và cuối cùng là C x H y để tăng độ khó, tăng khả năng tư duy của HS Ví dụ 3: Cân bằng sơ đồ phản ứng sau: C x H y + O 2 CO 2 + H 2 O Hướng dẫn giải Bước 1: Coi hệ số của C x H y là 1. Vậy trước phản ứng có xC, yH; sau phản ứng có 1C, 2H Bước 2: Thêm hệ số x trước CO 2, ; 2 y trước H 2 O để cân bằng C và H C x H y + O 2 xCO 2 + 2 y H 2 O Lúc này sau phản ứng có       + 2 2 y x O và trước phản ứng có 2O. Do đó ta thêm hệ số       + 4 y x trước O 2 ta được phương trình: C x H y +       + 4 y x O 2 x CO 2 + 2 y H 2 O Ví dụ 4: Cân bằng sơ đồ phản ứng sau: C 2 H 6 O + O 2 CO 2 + H 2 O Hướng dẫn giải Đối với phương trình dạng này trong hợp chất ban đầu có cả nguyên tố Oxi nên khó hơn nhưng nguyên tắc vẫn như trên: Bước 1: Coi hệ số của C 2 H 6 O là 1, lúc này trước phản ứng có 2C, 6H sau phản ứng có 1C, 2H Bước 2: Thêm hệ số 2 trước CO 2 và hệ số 3 trước H 2 O C 2 H 6 O + O 2 2CO 2 + 3H 2 O Khi đó sau phản ứng có (2.2 + 3.1) = 7O, trước phản ứng có (1 +2) = 3O, mà hệ số của C 2 H 6 O là 1 nên tại đây luôn chỉ có 1O. Do đó tìm hệ số của O 2 bằng cách 8 t o t o t 0 t 0 t o t o t 0 t o thực hiện phép tính sau: 3 2 17 = − . Thêm hệ số 3 trước O 2 ta được phương trình hoàn chỉnh: C 2 H 6 O + 3O 2 2CO 2 + 3H 2 O ª Từ VD này GV có thể triển khai một số chất tương tự (phân tử gồm C, H, O) như: C 3 H 8 O 3 , C 2 H 6 O 2 , C 2 H 4 O 2 . . . .sau đó tổng quát lên là C x H y O z để rèn luyện khả năng cân bằng phương trình của học sinh. Ví dụ 5: Cân bằng sơ đồ phản ứng sau: C x H y O z + O 2 CO 2 + H 2 O Hướng dẫn giải Bước 1: Coi hệ số của C x H y O z là 1, lúc này trước phản ứng có xC, yH, zO; sau phản ứng có 1C, 2H, 3O Bước 2: Thêm hệ số x trước CO 2 và hệ số 2 y trước H 2 O C x H y O z + O 2 xCO 2 + 2 y H 2 O Lúc này sau phản ứng có       + 2 2 y x nguyên tử Oxi còn trước phản ứng có (z+2) nguyên tử Oxi và số nguyên tử Oxi trong C x H y O z luôn là z. Do đó ta thêm       −+ 24 zy x trước O 2 . Ta được phương trình hoàn chỉnh: C x H y O z +       −+ 24 zy x O 2 x CO 2 + 2 y H 2 O Ví dụ 6: Cân bằng sơ đồ phản ứng sau: C 2 H 5 O 2 N + O 2 CO 2 + H 2 O + N 2 Hướng dẫn giải Đối với học sinh THCS thì hợp chất gồm 4 nguyên tố như thế này là phức tạp nhưng cứ theo nguyên tắc ban đầu : Bước 1: Đầu tiên coi hệ số của C 2 H 5 O 2 N là 1 thì trước phản ứng lúc này có: 2C, 5H, 1N còn sau phản ứng là: 1C, 2H, 2N. Bước 2: Đặt hệ số 2 trước CO 2 , hệ số 2 5 trước H 2 O và hệ số 2 1 trước N 2 C 2 H 5 O 2 N + O 2 2CO 2 + 2 5 H 2 O + 2 1 N 2 Khi đó số nguyên tử Oxi sau phản ứng là (2.2 + 2 5 .1) = 2 13 , còn trước phản ứng là 4O. Mà hệ số của C 2 H 5 O 2 N là 1 nên ở đây có 2O cố định do đó tìm hệ số của O 2 bằng cách thực hiện phép tính: 4 9 2:2 2 13 =       − . Vậy ta thêm hệ số 4 9 vào trước O 2 C 2 H 5 O 2 N + 4 9 O 2 2CO 2 + 2 5 H 2 O + 2 1 N 2 9 t o t o t o t o t 0 t o Bước 3: Khử mẫu các hệ số ta được phương trình hóa học hoàn chỉnh: 4C 2 H 5 O 2 N + 9O 2 8CO 2 + 10H 2 O + 2N 2 ªQua ví dụ này GV có thể cho học sinh khá, giỏi về cân bằng công thức tổng quát: C x H y O z N t + O 2 CO 2 + H 2 O + N 2 Hướng dẫn giải Bước 1: Coi hệ số của C x H y O z N t là 1 thì trước phản ứng lúc này có: xC, yH, tN; sau phản ứng là: 1C, 2H, 2N. Bước 2: Đặt hệ số x trước CO 2 , hệ số 2 y trước H 2 O và hệ số 2 t trước N 2 C x H y O z N t + O 2 xCO 2 + 2 y H 2 O + 2 t N 2 Tìm hệ số của O 2 bằng cách thực hiện phép tính: 24 2: 2 2 zy xz y x −+=       −+ C x H y O z N t +       −+ 24 zy x O 2 xCO 2 + 2 y H 2 O + 2 t N 2 * Bài tập vận dụng: Cân bằng các phương trình phản ứng sau C 4 H 10 + O 2 CO 2 + H 2 O C 4 H 8 + O 2 CO 2 + H 2 O C 6 H 6 + O 2 CO 2 + H 2 O C 6 H 5 NO 2 + O 2 CO 2 + H 2 O CH 4 O + O 2 CO 2 + H 2 O C 3 H 8 O + O 2 CO 2 + H 2 O C 3 H 9 N + O 2 CO 2 + H 2 O C 4 H 9 NO 2 + O 2 CO 2 + H 2 O Dạng 4: Cân bằng phương trình phản ứng theo phương pháp: “Đại số” Với các phương trình phức tạp có nhiều chất phản ứng hay sản phẩm rất khó để áp dụng 3 cách cân bằng trên, do đó giáo viên có thể hướng dẫn HS khá, giỏi cách cân bằng theo phương pháp đại số * Các bước tiến hành: Bước 1: Đưa các hệ số a, b, c, d, e, f, lần lượt vào các công thức ở 2 vế của phương trình phản ứng. Bước 2: Thiết lập các phương trình toán học chứa các ẩn trên theo nguyên tắc số nguyên tử của nguyên tố trước và sau phản ứng bằng nhau. Từ đó được 1 hệ phương trình chứa các ẩn. Bước 3: Giải hệ phương trình vừa lập để tìm các hệ số. Bước 4: Đưa các hệ số vừa tìm vào phương trình phản ứng và khử mẫu (nếu cần). 10 t 0 t o t o t 0 t o t o t o t o t o t o t o t o [...]... bằng với các phương pháp tôi đã trình bày, học sinh đã biết cách cân bằng và cân bằng nhanh được các dạng phương trình hóa học trong SGK, sách nâng cao, chất lượng bài kiểm tra được cải thiện Cụ thể sau khi cho HS lớp 8 và 9 làm kiểm tra giữa học kỳ II về cân bằng phương trình hóa học, kết quả thu được như sau: Cân bằng Không biết cân Biết cân bằng nhanh bằng Năm học Lớp Sĩ số SL % SL % SL % 8 44 6 13,6... 2013 Tôi xin cam đoan đây là sáng kiến kinh nghiệm của mình viết, không sao chép của người khác Giáo viên Hoàng Thị Thuận 16 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA PHÒNG GD&ĐT HUYỆN BÁ THƯỚC SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP GIÚP HỌC SINH THCS CÂN BẰNG PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC Người thực hiện: Hoàng Thị Thuận Chức vụ: Giáo viên Đơn vị: Trường THCS Thành Lâm Môn: Hóa học 17 THANH HÓA NĂM 2013 18 ... = 24O 13 Do số nguyên tử Oxi trước và sau phản ứng bằng nhau nên phương trình hóa học đã cân bằng * Lưu ý: GV có thể hướng dẫn HS nhẩm nhanh theo sơ đồ sau: 0 Cu II 0–2= -2 V ×3 Cu BCNN(2,3) = 6 II 5–2= 3 ×2 N N Từ đó HS đưa các hệ số lần lượt vào để cân bằng các nguyên tố lần lượt: Cu, N, H sau đó kiểm tra lại phương trình Ví dụ 2: Cân bằng phương trình: to Al + H2SO4(đ) Al2(SO4)3 + SO2 + H2 O Hướng... dụng: Cân bằng các phương trình phản ứng sau: Cu + HNO3(đ) Cu(NO3)2 + NO2 + H2O MnO2 + HCl MnCl2 + Cl2 + H2O FeO + HNO3(l) Fe(NO3)3 + H2O + NO t0 Fe(OH)2 + O2 + H2O Fe(OH)3 t0 Al + H2SO4(đ) 0 Al2(SO4)3 + H2O + SO2 t FeS2 + O2 Fe2O3 + SO2 Dạng 5: Cân bằng phương trình phản ứng theo phương pháp: “nguyên tố thay đổi hóa trị” Ở dạng 4 ta có thể giải quyết tạm thời về vấn đề cân bằng nhưng nhược điểm của phương. .. với hệ số hợp thức bằng BCNN 12 Bước 5: Sau đó hoàn thành phương trình phản ứng theo các bước sau: - Cân bằng kim loại hoặc phi kim - Cân bằng số nguyên tử Hidro (nếu có) Bước 6: Kiểm tra bằng cách đếm số nguyên tử Oxi ở 2 vế, nếu không bằng nhau thì làm lại từ đầu * Lưu ý: + Khi nguyên tố ở trạng thái đơn chất thì tạm thời có hóa trị bằng 0 + Trong trường hợp nguyên tử thay đổi hóa trị có chỉ số khác... môn hóa học hơn Không những thế, phương pháp này còn góp phần giảm bớt được hoạt động của giáo viên, phát huy được năng lực tự nghiên cứu của học sinh; phù hợp với phương pháp dạy học tích cực lấy học sinh làm trung tâm Trên đây là một số kinh nghiệm của bản thân rút ra được trong quá trình giảng dạy khi tôi áp dụng vào dạy HS đại trà, cũng như HS giỏi đã thu được một số kết quả Tuy nhiên trong quá trình. .. cao hơn II Đề xuất: - Cần có phòng học bộ môn Hoá học - Cần cung cấp kịp thời dụng cụ và hoá chất phục vụ cho thí nghiệm - Cần trang bị thêm máy chiếu để giờ học đạt kết quả cao - Phòng giáo dục cần tăng cường triển khai các chuyên đề soạn giảng, sử dụng giáo án điện tử và một số phần mềm dạy học hóa học để bản thân tôi và các đồng nghiệp được trao đổi, học hỏi kinh nghiệm nhiều hơn Xác nhận của thủ...* Lưu ý: Đối với bước 3, do HS lớp 8 chưa được học kiến thức về giải hệ phương trình nên GV phải hướng dẫn cho HS cách giải, đặc biệt trong trường hợp số ẩn nhiều hơn số phương trình chứa ẩn thì phải chọn giá trị cụ thể cho một ẩn nào đó sao cho dễ giải hệ phương trình nhất * Các ví dụ cụ thể: Ví dụ 1: Cân bằng sơ đồ phản ứng sau Cu + H2SO4(đ) CuSO4 + SO2 + H2 O Hướng dẫn giải... nhược điểm của phương pháp này là việc lập và giải hệ phương trình toán học tương đối phức tạp (đặc biệt là HS lớp 8) Để khắc phục nhược điểm này thì GV giới thiệu thêm cho HS dạng 5 này Tuy nhiên về bản chất thì phương pháp này áp dụng cho các phản ứng oxi hóa – khử nhưng trong chương trình THCS thì HS lại chưa được học về phản ứng oxi hóa - khử Vì vậy phương pháp này chỉ áp dụng để hướng dẫn HS giỏi Khi... phương trình ta được PTHH: Fe + 6HNO3 Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O * Bài tập vận dụng: Cân bằng các PTHH sau: Cu + H2SO4(đ) CuSO4 + SO2 + H2O t0 Fe2O3 + CO Fe + CO2 FeO + HNO3(l) Fe(NO3)3 + H2O + NO Al + FeSO4 Al2(SO4)3 + Fe Fe + HNO3(l) Fe(NO3)3 + NO + H2O MnO2 + HCl MnCl2 + Cl2 + H2O Fe + HNO3(l) Fe(NO3)3 + H2O + NO IV Kết quả nghiên cứu: Sau khi hướng dẫn học sinh cân bằng với các phương pháp tôi đã trình . dẫn học sinh viết phương trình, cân bằng phương trình. Điều đó rất mất thời gian khi giải các bài tập hóa học. Qua khảo sát khi cho học sinh lớp 8 làm bài tập về cân bằng phương trình hóa học. nay đại đa số khi học sinh học môn Hóa và đặc biệt làm quen với các phương trình, viết các phương trình hóa học còn nhiều bỡ ngỡ, chưa định hình cách cân bằng phương trình hóa học, không biết cách. muốn học. Bài tập dạng cân bằng phương trình hóa học là một trong những dạng bài tập quan trọng vì hầu hết các bài toán trong hóa học đều liên quan đến phương trình hóa học, đều sử dụng phương trình