sáng kiến kinh nghiệm giúp học sinh định dạng và làm bài nhận biết chất hóa học

PHẦN I - ĐẶT VẤN ĐỀ 1.Lí do: Trong bộ môn Hóa Học thì các dạng bài tập là đa dạng và phong phú .Dù đó là kiểu bài tập định lượng như : Tính theo phương trình hoá học,xác định công thức

PHẦN I - ĐẶT VẤN ĐỀ

1.Lí do:

Trong bộ môn Hóa Học thì các dạng bài tập là đa dạng và phong phú Dù

đó là kiểu bài tập định lượng như : Tính theo phương trình hoá học,xác định

công thức hoá học các chất Hay các dạng bài tập định tính như : Viết phương trình theo sơ đồ cho trước,giải thích các hiện tượng hoá học,điều chế chất, tách các chất riêng rẽ từ hỗn hợp,nhận biết chất .Bởi chỉ ngay trong

một phản ứng hoá học khi có sự diễn ra sự biến đổi từ chất này thành chấtkhác thì cũng đồng thời kéo theo những sự thay đổi về lượng chất (mol),trạngthái ,màu sắc của các chất tham gia và các chất sản phẩm , chính những sựthay đổi này đã đặt ra trước mắt học sinh rất nhiều yêu cầu cần phải được làm

rõ và trong nhiều các yêu cầu đó thì việc định dạng và làm bài nhận biết cácchất hoá học cũng rất quan trọng

2.Mục đích nghiên cứu:

Hoá học với đặc thù là môn khoa học thực nghiệm ;nghĩa là từ những kếtquả thí nghiệm,các hiện tượng …để hình thành nên kiến thức cơ bản,rồi từ đóminh hoạ các kiến thức bằng bài tập <<Nhận biết các chất hoá học >> là kiểubài tập định tính xong nó sẽ giúp các em hiểu rõ hơn về các chất để từ đó giúpcho việc làm các bài tập định lượng có liên quan đến tính chất của các chấthoá học sẽ dễ dàng và chính xác hơn

thuộc dạng này , tôi sẽ trình bày một số vấn đề về việc định dạng và làm cácbài nhận biết các chất để giúp cho học sinh được toàn diện hơn trong làm toánhoá học.

PHẦN II –NỘI DUNG

1.Cơ sở lí luận:

* Hiện nay hoá học đã tìm được đến 113 nguyên tố hoá học khác nhau ,cónhững nguyên tố đã có sẵn trong tự nhiên ,và có những nguyên tố cho chínhcon người tạo ra dù nó chỉ có thể tồn tại trong một thời gian rất ngắn.Và cácđơn chất tạo nên từ cùng một nguyên tố ,hay các hợp chất do hai hay nhiềunguyên tố hoá học khác nhau tạo nên cũng rất nhiều có thể lên đến hàng vàichục triệu chất khác nhau Mỗi chất đều có một tính chất vật lí như : màusắc ,tính tan trong nước, trạng thái tự nhiên ,nhiệt độ sôi ,nhiệt độ nóngchảy…và có các tính chất hoá học chung và riêng thể hiện ở nhiều điều kiện ,nhiều môi trường khác nhau và tuỳ mỗi điều kiện và môi trường các chất đềuthể hiện những đặc trưng riêng của nó đó có thể là các dấu hiệu rõ ràng ,dễquan sát.Vì vậy ,trong hoá học đã đặt ra một yêu cầu với người dạy và ngườihọc là nhận biết các chất hoá học đó như thế nào để không bị nhầm lẫn vàphân biệt được với các chất khác từ đó có những hiểu biết về các chất để phầnnào sử dụng hợp lí chúng trong thực tiền ?

2.Cơ sở thực tiễn :

* Thực tế với các em học sinh bậc trung học cơ sở nhất lại là học sinhvùng nông thôn thì cơ sở vật chất ,điều kiện học tập còn rất nhiều hạnchế Nên việc được làm quen với thực hành ,thí nghiệm về các chất hoá học

để các em nhận biết ,hiểu và nhớ hơn về điểm đặc trưng của từng chất từ đógiúp các em có thể làm tốt các dạng bài tập nhận biết của hoá học cũng gặp rấtnhiều khó khăn.Vì vậy ,trong quá trình làm các bài tập nhận biết chất các emcũng còn nhiều lúng túng trong việc nhìn nhận và kĩ năng trình bày Từ đódẫn đễn các kết quả không thực sự cao Do chưa nắm rõ về những điểm đặctrưng của các chất ,nhưng phần nhiều là học sinh còn khó khăn khi định dạngcác bài nhận biết và trình bày nó trong bài làm của mình Chính về thế dướiđây tôi sẽ phân loại và hướng dẫn học sinh khắc phục khó khăn trên.

3.Các biện pháp thực hiện :

Trước tiên giáo viên cần cho học sinh cần phải hiểu và phân biệt rõ một

số vấn đề sau :

+ Nhận biết các chất là dựa vào 2 tính chất đặc trưng của mỗi chất đó

là dựa vào tính chất vật lí và tính chất hoá học,một số trường hợp còn dùng cảtính toán để nhận biết

+ Trong nhận biết các chất cần phân biệt chất cần nhận biết với chấtdùng để nhận biết (còn được gọi là thuốc thử ),đây là khái niệm có tính quiước

+ Đối với chất cần nhận biết có thể là chất riêng rẽ (đựng trong từng lọhoặc ống nghiệm riêng rẽ ) hoặc trong một hỗn hợp cùng với chất khác

+ Đối với việc dùng thuốc thử để nhận biết có thể chia ra 3 trườnghợp :

TH 1 : Thuốc thử không bắt buộc (tuỳ ý).Trường hợp này chỉ cần chọn thuốc

thử phù hợp với phản ứng đặc trưng giữa chất thử và chất cần nhận biết nào

đó để xác định được các chất là đạt yêu cầu

TH 2 :Thuốc thử bắt buộc (hạn chế) Trường hợp này cần phải suy nghĩ theo

hướng :Chọn chất thử theo đề bài đã giới hạn,sao cho chất thử dùng vào phảiphân biệt được ít nhất một chất hoặc chia ra được các nhóm chất để từ đó cócác bước nhận biết tiếp theo bằng cách lấy chính chất vừa tìm để phân biệt racác chất còn lại

TH 3 :Không dùng thuốc thử Trường hợp này thì chính các chất cần nhận biết

lại là thuốc thử Đó là các mẫu chất được đánh dấu và đổ cho từng cặp mẫuchất phản ứng ngẫu nhiên với nhau.Dựa vào số dấu hiệu,hay dấu hiệu đặctrưng để tìm ra các chất

+ Khi trả lời câu hỏi nhận biết cần nêu đủ các ý sau :

Bước1 :Chia mẫu các chất chất cần nhận biết (có đánh dấu các mẫu chia

với mẫu gốc)

Bước2 :Chọn thuốc thử và tiến hành

Bước3 :Nêu các hiện tượng kèm theo bằng các dấu hiệu khi tiến hành thử

các mẫu với nhau.

Bước 4:Viết các phương trình phản ứng xảy ra (nếu có)ghi các dấu hiệu

đặc trưng của phản ứng<như (bay hơi) ,(kết tủa), màu sắc…>

*Đặc biệt hơn để nhận biết tốt các chất thì cần phải nắm rõ từng đặc điểmchung và riêng của các chất nhất là các tính chất đặc trưng như màu,trạngthái ,độ tan ,phản ứng đặc trưng với dấu hiệu đặc biệt…Nếu thực tế màphương pháp nhận biết định tính vẫn không đủ cơ sở để kết luận thì có thể

dùng phương pháp định lượng để xác định.Sau đây là các dạng bài và các ví

dụ cụ thể của bài tập nhận biết

Loại1.Nhận biết các chất bằng phương pháp vật lí

*Với bài nhận biết bằng phương pháp vật lí thì nên sử dụng dụng linh hoạtcác hình thức như màu sắc ,từ tính,độ tan trong nước ,mùi đặc trưng …Nhưnghạn chế nhận biết các chất bằng mùi vì có thể có các chất rất độc với mùi của

nó (Cl2,SO2…)Trước khi làm các bài nhận biết kiểu này giáo viên cần trng bịthêm cho học sinh các hiểu biết thêm về tính chất vật lí của nhiều các đơn chất

và hợp chất khác nhau ngoài các tính chất của các chất mà trong phạm vichương trình học đã có

Ví dụ :Bảng dưới đây là một số dấu hiệu đặc trưng về tính chất vật lí của

một số chất

STT Tên chất Tính chất vật lí đặc trưng

1 Khí Clo (Cl2) Màu vàng lục

2 Thuỷ ngân (Hg) Dạng lỏng ở điều kiện thường

4 Dung dịch Brôm (Br2) Màu đỏ nâu

5 khí NH3 (Amôniăc) Mùi khai

6 khí H2S (HiđrôSunfua) Mùi trứng thối

7 Lưu huỳnh (S) Màu vàng dạng bột

8 Natri (Na) Mềm ,cháy ngọn lửa màu vàng

9 Khí NO Không màu ,hoá nâu trong không khí

11 BariSunPhat(BaSO4) Khó bị nhiệt phân

12 Vôi tôi <Ca(OH)2> ít tan trong nước

13 Urê (NH2)2CO Tan tốt trong nước ,tạo dung dịch lạnh

15 HgO(Thuỷ ngân II oxit) Màu đỏ ,không tan trong nước

16 Chì(II)Oxit PbO Màu vàng

17 CuS (đồng II Sunfua ) Màu đen

18 Kali (K) Mềm ,cháy cho ngọn lửa màu tím

Học sinh có thể được quan sát mẫu vật thật ,từ các thí nghiệm,tranh ảnh,tưliệu về các tính chất đặc trưng của các chất để có thể làm tốt các bài nhận biếttheo phương pháp vật lí

*BÀI TẬP MINH HOẠ :

DẠNG1 Nhận biết bằng màu sắc đặc trưng ,hay khả năng từ tính

*Với loại bài này thì cũng không thực sự quá khó khăn, nhưng để có thểlàm tốt được thì học sinh cũng phải nắm vững tính chất vật lí của các đơn chất

và các hợp chất và bước đầu tiên trong bài làm đôi khi không cần chia mẫukhí ngay để tránh sự lãng phí các khí vào môi trường bởi loại bài này có thểnhận ngay ra các chất bằng màu sắc

Bài1.Bằng phương pháp vật lí hãy phân biệt các mẫu chất khí sau trong các

- Chia các chất cần nhận biết thành nhiều mẫu thử

- Mẫu có màu đen là CuO,màu vàng là S

- Dùng nam châm thử vào 2 mẫu còn lại mẫu nào bị nam châm hút là Fe,không bị nam châm hút là Al.

Bài3.Phân biệt các khí :O 2 ,Cl 2 ,CO 2 bằng phương pháp vật lí.

DẠNG2 Nhận biết dựa vào khả năng hoà tan hoặc độ tan

a.Dựa vào tính tan của các chất trong nước.

*Các chất có tính tan khác nhau ,có chất tan nhiều ,chất tan ít thậm trí cóchất lại không tan trong nước Nên dựa vào tính tan khác nhau các chất trongdung môi nước cũng có thể phân biệt được các chất.Và không giống với cáchphân biệt dựa vào màu sắc, dạng này có thể không cần chia mẫu thử để phânbiệt với dạng phân biệt chất theo tính tan hay độ tan khác nhau thì bước đầutiên bắt buộc phải chia các chất cần nhận biết ra nhiều mẫu để tránh việc làmảnh hưởng đến mẫu chất cần nhận biết

Bài1.Dựa vào tính chất vật lí ,hãy phân biệt 2 chất bột :AgCl,và AgNO 3

Giải

+ Chia các chất cần nhận biết thành các mẫu thử nhỏ

+ Hoà tan 2 chất bột trên vào nước ,chất bột nào tan được là AgNO3;không tan

là AgCl

Bài2.Phân biệt các chất bột :AgNO 3 , Fe và Cu dựa vào tính chất vật lí.

+ Chia các chất bột cần nhận biết thành nhiều mẫu

+ Hoà từng mẫu vào nước ,nếu mẫu nào tan là AgNO3 ,hai mẫu không tan

là Fe và Cu

+ Dùng nam châm thử vào 2 mẫu ,mẫu nào bị nam châm hút là Fe ,không

bị nam châm hút là Cu

b.Phân biệt dựa vào độ tan của các chất.

* Với các chất tan trong nước ,có chất tan tốt ,có chất tan kém ;hay nóicách khác chúng có độ tan khác nhau Và dựa vào độ tan khác nhau của cácchất chúng ta cũng có thể phân biệt được chúng Trường hợp phải phân biệtcác chất bằng độ tan thường dùng trong trương hợp các chất cần phân biệttương đối giống nhau về tính chất hay đề bài yêu cầu phân biệt bằng độ tan.Vàdựa vào độ tan khác nhau khí làm giảm lượng dung môi nước của mỗi dungdịch bão hoà ,nếu chất có độ tan lớn hơn sẽ tạo ra lượng kết tinh nhỏ hơn vàngược lại.Dựa vào đó có thể phân biệt được các chất

*Bài tập minh hoạ :Phân biệt hai mẫu muối NaCl và KCl bằng phương pháp

vật lí Biết độ tan của từng muối ở 25 0 c lần lượt bằng :36g và 52,2g

+ Giáo viên cần làm rõ bản chất về độ tan các chất cũng như các yếu

tố ảnh hưởng đến độ tan để các em thấy và hiểu sâu hơn dạng bài có liên quanđến độ tan

Theo định nghĩa :

- Độ tan của một chất trong nước là số gam chất tan có thể tan tối đa trong100g dung môi nước để tạo thành dung dịch bão hoà ,ở một nhiệt độ xác định

- Với hầu hết các chất rắn thì độ tan tăng khi nhiệt độ tăng và ngượclại.Còn với chất khí độ tan tăng khi giảm nhiệt độ.

- Vì vậy khi tạo ra dung dịch bão hoà ở nhiệt độ xác định nào đó thì sẽ xácđịnh được độ tan của chất đó theo định nghĩa Nhưng khi giảm dung môi hay

hạ nhiệt độ của mỗi dung dịch thì chất tan nào mà có độ tan nhỏ hơn sẽ tách

ra trước(không tan trong dung dịch nữa)

Giải

+ Chia các chất cần nhận biết làm 2 mẫu :

+ Cho từng mẫu vào dung môi nước vừa phải đến khi tạo được ra 2 dungdịch bão hoà NaCl và KCl

+ Hạ nhiệt độ của 2 dung dịch NaCl và KCl bão hoà nếu dung lịch nào màdiễn ra quá trình kết tinh trước thì dung dịch đó là NaCl do dung dịch này

có độ tan bằng 36g nhỏ hơn độ tan KCl là 52,2g

Loại2.Phân biệt các chất dựa vào tính chất hoá học

*Cũng giống như phân biệt các chất bằng phương pháp vật lí ,để phânbiệt bằng phương pháp hoá học người học sinh cần phải nắm vững tính chấthoá học của từng chất Đặc biệt là các phản ứng hoá học thể hiện tính chấtriêng ,với dấu hiệu đặc trưng nhất ,dễ nhớ nhất cùng với việc định dạng đúngloại bài nhận biết bằng phương pháp hoá học thì việc làm các bài nhận biếtcũng không quá khó khăn.Vậy làm như thế nào để trang bị cho học sinh vỗnkiến thức về các chất từ tính chất đến các dấu hiệu riêng ?Để thực hiện yêucầu này thì mỗi bài dạy trên lớp việc học sinh được làm và quan sát các thínghiệm để rút ra tính chất và đấu hiệu nhận ra các chất là cực kì quantrọng.Giáo viên cần có các hệ thống câu hỏi bài tập đề cập đến những dấu

hiệu riờng của cỏc chất – Chắc chắn bài tập loại này phần lớn là bài nhận biếtchất.Ngoài việc tỡm hiểu cỏc chất thụng qua bài bài học trờn lớp ,giỏo viờncũng cần cung cấp thờm cho học sinh cỏc dấu hiệu ,cỏc cỏch để phõn biệtnhiều chất khỏc ngoài phạm vi sỏch giỏo khoa.

- Có khí H2 ,riêng Ca còn cótạo dd rồi vẩn đục do Ca(OH)2

ít tan

4 Dung dịch kiềm

- Các kim loạiAl,Zn

- Lửa lục (Ba) ,đỏ với (Ca)

Al không tan ,Zn tan cho khí

NO2

-Tan ,có H2,riêngPbCl2trắng

- Tan tạo NO2,và trắng bạctrên Cu màu đỏ

- Mùi khai ,quì hoá xanh

dd trong suốt ,làm xanh quìtan ,dd vẩn đục

Tạo SiF4

Cl2 màu vàng lục

Các dd Muối có gốc

là Quì tím hay PhênolTalêin Ngoài việc các em đã biết về sự thay đổi màusắc của quì tím ,phênoltalêin với các dung dịch axit và dung dịch bazơ Thìtrong trường hợp dùng hai chất thử này vào một số dung dịch muối có tínhaxit và tính bazơ cũng cần phải có một số lưu ý đó là :

1.Các dd muối tạo bởi kim loại của bazơ mạnh (NaOH,KOH,Ba(OH) 2

Ca(OH) 2 ,LiOH… ) và gốc của axit mạnh,trung bình (H 2 SO 4 ,HCl,HNO 3 )

Ví Dụ : dd NaCl,K2SO4 có PH = 7 nên không làm đổi màu hai chất thử trên

2.Các dd tạo bởi các kim loại của bazơ mạnh và gốc của các axit yếu

(H 3 PO 4 ,H 2 SO 3 ,H 2 CO 3 , H 2 S,)

Ví dụ :dd Na2CO3,K2SO3 ,BaS làm quì tím màu xanh ,phênoltalêin màuhồng.

Kết qủa này được giải thích như sau :

+ Trong dung dịch Na2CO3 phân li thành các ion :

4.Một số muối mặc dù là muối axit nhưng vẫn làm quì tím có màu

*Khi học sinh đã được trang bị những hiểu biết về các chất thông qua bàihọc ,thí nghiệm và các tài liệu tham khảo cũng như các bước làm mang tính

qui ước của bài nhận biết các chất bằng phương pháp hoá học Giáo viên bắtđầu cho học sinh làm bài tập với các dạng nhận biết ,cụ thể và lưu ý cho họcsinh việc nhận ra các chất là dùng các phản ứng với dấu hiệu đặc trưng nhất từcác phản ứng dễ quan sát hiện tượng.Thông thường dấu hiệu từ phản ứngtrung hoà như Axit +Bazơ không có dấu hiệu rõ ràng mà chỉ dựa vào sự toảnhiệt thì không nên dùng trong một bài nhận biết theo phương pháp hoá học.

DẠNG1;Nhận biết các chất bằng phương pháp hoá học với thuốc thử tự

chọn.

Với dạng nhận biết này thì dễ dàng hơn với học sinh bởi các em được tuỳchọn chất thử để nhận ra các chất cần tìm Nên để làm được bài tập kiểu nàythì yêu cầu lớn nhất với học sinh là nắm tốt các phản ứng cùng với các dấuhiệu để nhận biết các chất.Có thể kết hợp nhiều hình thức để nhận biết nhưquan sát,tính tan …rồi dùng đến các dấu hiệu của phản ứng hoá học sự kếthợp này có được hay không là tuỳ vào đề bài yêu cầu Vì thế học sinh phảiđược làm quen với một số giả thiết từ các bài tập dạng này để có thể đơn giảnhơn trong bài làm của mình

Ví dụ : Đề bài yêu cầu : <<Hãy phân biệt các chất trên >> mà không khống chếmột yêu cầu nào – Tức là học sinh có thể kết hợp cả phương pháp vật lí và hoáhọc.Nhưng nếu giả thiết ghi rõ << bằng phương pháp hoá học hãy phân biệt

các chất >> hay một giả thiết khác với ý chỉ tương tự thì bắt buộc học sinh phảidùng phương pháp hoá học để nhận biết.Cũng có thể nhận ngay ra chất từ dấuhiệu của phản ứng đầu tiên nhưng cũng có thể nhận ra chất cần tìm từ các sản

phẩm mà chất đó vừa tạo ra với các chất khác.(có thể nhận biết trực tiếp hoặc

cũng có thể là nhận biết gián tiếp ) và để thuận tiện trong việc lựa chọn chất

thử cũng như các bước làm thì việc học sinh phân loại được các chất mà đềbài yêu cầu nhận biết là rất quan trọng vì khi phân loại được chính xác cácchất sẽ giúp các em chia ra được các nhóm chất cùng loại với nhau từ đó sẽthuận tiện trong quá trình tìm ra các chất cụ thể.Dưới đây là một số ví dụ minhhoạ cho dạng bài tập này.

Bài1.Nêu cách phân biệt các chất bột trắng sau : CaO,Na 2 O,MgO,P 2 O 5.

Yêu cầu của bài tập này cũng là một giả thiết mở bao gồm 3 oxit bazơ và 1oxit axit.Nhưng không thể dựa vào màu sắc để phân biệt vì màu của chúnghoàn toàn giống nhau ở đây sẽ dùng bằng phương pháp hoá học và sản phẩmcủa các oxit có thể tạo ra khi cho chúng vào nước để phân biệt

+Dùng quì tím thử vào các dung dịch thu được:

- Nếu dung dịch làm quì có màu xanh thì đó là dung dịch NaOH được tạo ra

từ Na2O tan trong nước

Mẫu làm quì tím chuyển màu đỏ là H3PO4 tạo ra từ P2O5 với nước + Phương trình phản ứng xảy ra

Na2O + H2O  2NaOH

CaO + H2O  Ca(OH)2ít tan.

P2O5 + 3H2O  2H3PO4