hình thành phương pháp giải loại bài tính theo phương trình hóa học cho học sinh lớp 8 – thcs

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc *** SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM GIÁO DỤC TIÊN TIẾN Tên đề tài: HÌNH THÀNH PHƯƠNG PHÁP GIẢI LOẠI BÀI “TÍNH THEO PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC” CHO HỌC SINH LỚP 8 – THCS SƠ YẾU LÝ LỊCH: Họ và tên : Nguyễn Thị Thu Hương Ngày sinh : 22/11/1974. Chức vụ : Giáo viên. Vào ngành : 1/12/1994. Đơn vị công tác: Trường THCS Đan Phượng, Đan Phượng, Hà Nội. Trình độ chuyên môn: Đại học Sư phạm. Hệ đào tạo: Từ xa. Chuyên ngành: Hóa học. Khen thưởng : - Lao động giỏi cấp ngành năm học 1997–1998. - Giáo viên giỏi cấp tỉnh năm học 2004-2005. - Giải nhất hội thi giáo viên giỏi môn Hóa học Huyện Đan Phượng năm 2005-2006. - Sáng kiến kinh nghiệm cấp tỉnh các năm học: Từ 2000-2001 đến năm 2004-2005. - Lao động giỏi cấp cơ sở : Từ 1996 đến năm 2008. Sáng kiến kinh nghiệm năm học 2008-2009 Nguyễn Thị Thu Hương – Trường THCS Đan Phượng NỘI DUNG ĐỀ TÀI A. ĐẶT VẤN ĐỀ. 1. Cơ sở khoa học của vấn đề: Như chúng ta đã biết, Hóa học là một môn khoa học thực nghiệm mang tính thực tiễn và ứng dụng cao. Vì vậy, việc hướng dẫn cho học sinh có kỹ năng thành thạo trong giải bài toán tính theo phương trình hóa học ngay từ khi bắt đầu học Hóa 8 là một điều hết sức quan trọng và cần thiết, bởi: a. Trên lí thuyết: o Qua bài toán, có thể củng cố, khắc sâu được bản chất hóa học (Sự biến đổi của các chất; ý nghĩa của Định luật bảo toàn khối lượng …) o Đây là loại bài tập cơ bản, xuyên suốt chương trình. b. Trên thực tiễn: o Bài toán giúp ta thực hiện được lời giải đáp cho những câu hỏi và bài tập mà thực tiễn luôn đặt ra, đó là: “Làm thế nào để tính nhanh, chính xác lượng các chất sản phẩm sinh ra và cần lấy trong các thí nghiệm hóa học và sau này là trong sản xuất hóa học … 2. Mục đích viết sáng kiến kinh nghiệm: Ở lớp 8, với tổng thời lượng 2 tiết cho việc đề cập đến loại bài toán này (Tiết 32&33) cộng thêm những kiến thức trừu tượng ban đầu dồn dập khi mới tiếp cận với bộ môn, đã làm không ít học sinh gặp nhiều khó khăn, lúng túng … Để giúp các em học sinh lớp 8 có kỹ năng giải quyết tốt bài toán tính theo phương trình hóa học, trong quá trình giảng dạy, nghiên cứu, bản thân tôi luôn có ý thức tìm tòi, thử nghiệm … và đã tích lũy được một số kinh nghiệm mà khi áp dụng, đa số học sinh đã suy nghĩ đúng hướng, phân tích đề tốt dẫn đến chủ động, sáng tạo, tự tin khi giải loại bài này. 3. Đối tượng nghiên cứu, phạm vi nghiên cứu và áp dụng: Trong khuôn khổ của đề tài này phạm vi nghiên cứu của tôi trực tiếp đề cập đến việc hình thành phương pháp giải bài toán tính theo phương trình hóa học ở mức cơ bản, khi học sinh học xong Chương 3: “Mol và tính toán hóa học” ở lớp 8 THCS. 2 Sáng kiến kinh nghiệm năm học 2008-2009 Nguyễn Thị Thu Hương – Trường THCS Đan Phượng Đề tài của tôi được áp dụng ngay sau bài luyện tập số 4 – tiết 3 (thử nghiệm trên 34 học sinh lớp 8B và áp dụng bước đầu ở 2 lớp 8A,C trường THCS Đan Phượng –huyện Đan Phượng –Hà Nội năm học 2008-2009) B. QUÁ TRÌNH TRIỂN KHAI THỰC HIỆN ĐỀ TÀI: I. Khảo sát thực tế : 1. Thực trạng trước khi thực hiện đề tài : Rất nhiều em học sinh lớp 8, khi giải bài toán tính theo phương trình hóa học đã vấp phải những khó khăn sau: - Chưa biết phân tích, tóm tắt đề bài  không tìm được hướng suy nghĩ. - Không viết hoặc viết và cân bằng sai phương trình phản ứng. - Kỹ năng làm các bài toán quy đổi đơn vị (mol ↔ gam ↔ Vkhí…) còn chậm và yếu. - Chưa nắm được ý nghĩa phương trình hóa học vì thế không thấy được cơ sở khoa học của bài … - Kỹ năng trình bày lời giải còn yếu và nhiều lúng túng. 2. Số liệu điều tra trước khi thực hiện đề tài: Kết quả thống kê trong bảng dưới đây thu được khi tôi tiến hành điều tra, khảo sát kiến thức trên 34 học sinh lớp 8B trường THCS Đan Phượng, Đan Phượng, Hà Nội năm học 2008-2009 vào thời điểm các em vừa học xong chương “Mol và tính toán hóa học”. a. Đề khảo sát: • Bài toán : Nhôm cháy trong Ôxi tạo thành Nhôm Ôxit. Hãy tính: 1. Số mol Nhôm ôxit; số gam Nhôm ôxit thu được sau phản ứng 2. Thể tích ôxi cần dùng (ở ĐKTC) Biết rằng lượng nhôm đem đốt cháy hoàn toàn là 5,4 gam. Cho Al = 27 ; O = 16. • Đáp án: Có phương trình phản ứng là: 322 234 OAlOAl o t →+ 3 Sáng kiến kinh nghiệm năm học 2008-2009 Nguyễn Thị Thu Hương – Trường THCS Đan Phượng Số mol Al đã phản ứng là: )(2,0 27 4,5 mol M m n Al Al Al === Theo phương trình phản ứng: 322 234 OAlOAl o t →+ Cứ 4mol 3mol 2mol Vậy 0,2mol x y Suy ra : )(15,0 4 32,0 mol x x == )(1,0 4 22,0 mol x y == Vậy: 1. Số mol 32 OAl sinh ra = 0,15 (mol) Khối lượng 32 OAl …. = 0,10 x 102 = 10,2 (g) 2. Thể tích 2 O cần dùng = 0,15 x 22,4 = 33,6 (lít) ĐKTC b. Kết quả điều tra: Như vậy, những phần kiến thức còn tồn tại của học sinh là rất cơ bản từ đó dẫn đến tình trạng bế tắc, chán nản khi làm bài. Theo tôi những khó khăn các em gặp phải chủ yếu do một số nguyên nhân sau: 1. Học sinhh không nhận biết được rằng có phản ứng hóa học đã xảy ra nên không thấy được bản chất hóa học của bài toán. 2. Chưa hiểu đầy đủ ý nghĩa định tính, định lượng của PTHH. 3. Kỹ năng lập công thức hóa học, phương trình hóa học còn chậm và yếu. 4 Sáng kiến kinh nghiệm năm học 2008-2009 Nguyễn Thị Thu Hương – Trường THCS Đan Phượng 4. Còn mơ hồ thiếu chính xác khi thực hiện các phép quy đổi giữa đơn vị mol (M) ↔ gam ↔ lít… 5. Chưa chịu khó thường xuyên luyện tập để hình thành kỹ năng kỹ xảo, do đó khi phối kết hợp cả 4 nội dung trên để hình thành đường lối, phương pháp, lời giải cho một bài toán tính theo phương trình hóa học thì học sinh không giải quyết được. Tất cả những nguyên nhân trên tác động tâm lý dẫn đến sự chán nản, thiếu tự tin khi giải bài tập; Không biết phải bắt đầu như thế nào??? Từ đâu??? II. Các biện pháp thực hiện đề tài: Khi tiếp cận với kiểu bài này tôi đã phân tích để các em thấy được sự phổ biến và tính quan trọng của tính theo phương trình hóa học – đồng thời giúp các em nhận thức được rằng: Các bài toán khác nhau  có cách giải quyết cụ thể khác nhau. Tuy vậy, nếu khái quát chung ta sẽ đều tìm thấy những điểm giống nhau trong định hướng suy nghĩ và phương pháp giải: cụ thể, các biện pháp tác động như sau: - Hướng dẫn học sinh đọc đầu bài; biết phân tích kỹ bài toán. - Tóm tắt đề bài để hiểu và chủ động suy nghĩ. - Tìm tòi phương pháp giải; (xây dựng sơ đồ tư duy). - Hướng dẫn trình bày lời giải qua một số bài mẫu cơ bản. * Những giải pháp khoa học tiến hành cụ thể 1. Hướng dẫn học sinh phân tích đề bài Một bài toán hóa bao giờ cũng chứa đựng hai nội dung: - Trước hết là bản chất hóa học. - Sau đó là nội dung toán học. Trong đó bản chất hóa học là cơ sở cho nội dung toán học. Chỉ khi đã xác định đúng yếu tố hóa học (ghi lại được bằng phương trình phản ứng) mới bắt tay vào xử lý nội dung toán học. Vì thế, ngay từ đầu, với việc yêu cầu các em đọc thật kỹ đề bài, tôi đã sử dụng hệ thống các câu hỏi mang tính chất gợi mở, giúp các em tự xác định được bản chất hóa học của bài, chẳng hạn như: 5 Sáng kiến kinh nghiệm năm học 2008-2009 Nguyễn Thị Thu Hương – Trường THCS Đan Phượng - Qua đề bài, các em thấy các chất có bị biến đổi không? Biến đổi như thế nào? Biến đổi đó là biến đổi vật lý hay hóa học? - Nếu là biến đổi hóa học, hãy cho biết chất tham gia phản ứng? chất SP? - Công thức hóa học của các chất được viết như thế nào? - Hãy ghi lại sơ đồ phản ứng rồi cân bằng phương trình hóa học. 2. Tóm tắt đề bài - Hướng dẫn học sinh tìm được các dữ liệu bài cho và các yêu cầu cần giải quyết. Sử dụng triệt để các ký hiệu, công thức vật lý, toán học để tóm tắt ngay trên phương trình vừa viết. - Làm được như thế, học sinh sẽ thoát ly được câu chữ trong đề bài: nhìn vào phần tóm tắt, sẽ biết ngay được phần hóa học, phần toán học, phần dữ kiện nào bài cho và những yêu cầu cần phải tính toán  từ đó các em sẽ có sự tập trung cao hơn, chủ động trong suy nghĩ đi tìm mối liên quan tỷ lệ giữa các chất bài cho và chất cần tìm (theo PTHH). 3.Tìm tòi phương pháp giải Dựa trên cơ sở của phần (2) các em hãy suy nghĩ, phân tích xem bài toán thuộc dạng nào? Dạng cơ bản chưa? Nếu chưa cơ bản thì cần thực hiện các bước nào? Thực hiện các phép quy đổi nào để đưa bài viết về dạng cơ bản. Tôi đã gợi ý và hình thành con đường tư duy quen thuộc sau đây cho các em: - Muốn tìm được lượng chất (A) cần dựa trên cơ sở là PTHH, bám vào số liệu của chất bài cho (B) (Chất phản ứng hết hoặc chất đã thu được). - Lập mối tương quan tỷ lệ thuận từ căn cứ nào? (tỷ lệ số mol = tỷ lệ hệ số cân bằng trong phương trình). 4.Xây dựng sơ đồ các bước giải bài toán hóa học 6 Sáng kiến kinh nghiệm năm học 2008-2009 Nguyễn Thị Thu Hương – Trường THCS Đan Phượng 5.Hướng dẫn học sinh trình bày lời giải qua bài mẫu - Sau khi đã tìm đúng phương hướng giải; tôi nhận thấy vẫn có nhiều học sinh lúng túng trong cách trình bày; có em giải ra kết quả nhưng trình bày lộn xộn, dài dòng và thiếu khoa học. - Với hai ví dụ mẫu mà sách giáo khoa Hóa 8 (2007) đưa ra, theo tôi đây là những ví dụ quá đặc biệt bởi bản chất hóa học là những phương trình đơn giản, 2 vế đã tự cân bằng. VD1: CaCO 3 → o t CaO + CO 2 VD2: C + O 2 → CO 2 - Từ đó nếu không phân tích, nhấn mạnh yếu tố đặc biệt ấy, học sinh đại trà rất dễ ngộ nhận và bỏ qua các bước cân bằng cho các phản ứng hóa học khác không đặc biệt như thế trong các bài toán khác; và đây sẽ là sự ngộ nhận nguy hiểm bởi không cân bằng hoặc cân bằng sai thì tính toán sẽ không có ý nghĩa. - Chính vì thế tôi đã xây dựng và đưa vào phần hướng dẫn giải loại bài này một số ví dụ mẫu để hình thành cho học sinh có kĩ năng giải toán thêm thành thạo. Nghiên cứu kỹ bài toán Ghi tóm tắt dữ kiện Giải bài tập Chọn phương pháp giải Phân tích đề bài toán Lời giải (Đáp án) Đề bài toán Phân tích lời giải (Khẳng định kết quả) Phần giải về bản chất hóa học Phần giải bằng tính toán toán học 7 Sáng kiến kinh nghiệm năm học 2008-2009 Nguyễn Thị Thu Hương – Trường THCS Đan Phượng Dưới đây là một trong số các ví dụ đó. Bài toán : Phốt pho cháy trong ôxy tạo thành điphốtphopentaoxit. Hãy tính: a. Khối lượng sản phẩm sinh ra khi đốt cháy hoàn toàn 6,2 gram phốt pho. b. Thể tích khí ôxy đã dùng cho phản ứng trên là bao nhiêu? (tại đktc, tại điều kiện thường) Hướng dẫn : Hỏi: Phốt pho và ôxy trong đề bài đã biến đổi như thế nào? HS: Tạo ra điphốtphopentaoxit Hỏi: Hãy ghi lại sơ đồ bằng công thức của phốt pho, ôxy, điphốtphopentaoxit. HS: P, 2 O , 52 OP → Sơ đồ: P + 2 O → 52 OP Hỏi: Hãy hoàn thành phương trình phản ứng (cân bằng)? HS: 4P + 5 2 O → 52 OP Hỏi: Về mặt toán học, bài cho dữ kiện? Yêu cầu? Hãy sử dụng các kí hiệu để tóm tắt trên phương trình vừa lập được. HS:    ?/ 52 ?/ 2 2,6 54 = = →+ ma t Vb g OPOP o (đktc) Hướng dẫn: Nhìn vào sơ đồ (thoát ly đề bài) em hãy cho cô biết: a,Tính khối lượng chất sán phẩm sinh ra (P 2 O 5 ) - Muốn tìm 52 OP m ta cần tìm gì? (số mol 52 OP ) - Muốn tìm được 52 OP n cần dựa vào đâu? (PTHH và lượng chất bài cho là 6,2g P). - Hai chất P (dữ kiện) và 52 OP (chất cần tìm) tỷ lệ với nhau như thế nào? (nhìn vào hệ số cân bằng suy ra: 2:4: 52 = OPP nn ) 8 Sáng kiến kinh nghiệm năm học 2008-2009 Nguyễn Thị Thu Hương – Trường THCS Đan Phượng - Muốn sử dụng tỷ lệ 52 : OPP nn thì 6,2g P cần quy định đổi như thế nào? (gammol). Cần sử dụng công thức biến đổi nào? ( M m n = )… - Lập mối tương quan tỷ lệ thuận  tính toán. b, Hỏi tương tự Tóm lại: 4P + 5 2 O → o t 2 52 OP 6,2g V=? m=? ↓ đổi ↑ đổi ↑ đổi 522 OP tinhtheoPT O tinhtheoPT P nnn  → → Bài giải mẫu: Số mol phốt pho đã cháy là: * )(2,0 31 2,6 mol M m n P P p === * Theo phương trình phản ứng: 4P + 5 2 O → o t 2 52 OP Cứ 4mol 5mol  2mol Vậy 0,2mol ymol  xmol Ta có:        == == )(25,0 4 52,0 )(1,0 4 22,0 mol x y mol x x Trả lời: a) 52 OmP sinh ra = n.M = 0,1 x 142 = 14,2 (g) b) 2 O V = n x 22,4 = 0,25 x 22,4 = 5,6 (l) ở đktc. 2 O V = n x 24 = 0,25 x 24 = 6 (l) ở đkt. Hoặc có thể diễn giải thành lời. VD: Theo phương trình phản ứng 9 Sáng kiến kinh nghiệm năm học 2008-2009 Nguyễn Thị Thu Hương – Trường THCS Đan Phượng Cứ 4 mol cháy cần 5 mol 2 O sinh ra 2 mol 52 OP Vậy 0,2 mol……….y……………….x…………. III.KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI: 1. Kết quả: Sau khi áp dụng những kinh nghiệm trên, bản thân tôi đã dùng các dạng bài cơ bản thử nghiệm lại trên đối tượng các học sinh ban đầu thì thấy có nhiều sự chuyển biến đáng kể: Đa số các em đã biết phân tích và hiểu sâu sắc đề bài; biết định hướng tư duy; tìm phương pháp giải; trình bày lời giải khá hơn rất nhiều. 2 .Kết quả có so sánh đối chứng: IV. KẾT LUẬN (SAU QUÁ TRÌNH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI) Mặc dù kết quả thử nghiệm của tôi như đã trình bày ở trên còn ít ỏi; phạm vi nghiên cứu còn hạn hẹp … Song những kinh nghiệm rút ra đem áp dụng cho các đối tượng học sinh đại trà ở khối 8 (8B,C) của trường THCS Đan Phượng đã cho những kết quả tốt. Học sinh hứng thú và có kỹ năng giải quyết được nhiều kiểu bài biến đổi dựa trên cơ sở của những dạng bài cơ bản đã được hướng dẫn. Trong quá trình tích lũy kinh nghiệm, bản thân tôi rút ra được một số kết luận khoa học sau: 10 [...]... sung, tích lũy cho quá trình giảng dạy của mình C TÀI LIỆU THAM KHẢO: 1 Sách giáo khoa hóa học lớp 8 – NXB giáo dục đào tạo năm 20 08 2.Sách bài tập hóa học 8- NXB giáo dục 20 08 3.Bồi dưỡng năng lực tự học hóa học 8- NXB Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh 2007 4.Một số vấn đề đổi mới phương pháp dạy học môn hóa học THCS- NXB giáo dục 20 08 5.Những vấn đề chung về đổi mới giáo dục THCS môn hóa học –NXB giáo dục... kinh nghiệm năm học 20 08- 2009 Nguyễn Thị Thu Hương – Trường THCS Đan Phượng 1 Bài toán tính theo phương trình hóa học là một trong số những loại bài toán quan trọng nhất cần phải rèn kỹ năng giải thành thạo cho học sinh ngay từ lớp 8 Bởi khai thác bài toán hóa học này sẽ cho nhiều ý nghĩa, củng cố khắc sâu kiến thức cho học sinh cả về mặt lý thuyết và thực nghiệm cả về yếu tố định tính cũng như định... sở để phát huy tính tích cực trong học tập bộ môn của các em 2 Lượng bài tập trong sách giáo khoa, sách bài tập, sách tham khảo rất nhiều và phong phú cả về số lượng và dạng loại, thời gian luyện tập tuy đã tăng nhưng chưa phải là nhiều; hơn nữa lực học và sự tiếp thu của đa số học sinh đại trà còn chậm và hạn chế cho nên muốn hình thành được kỹ năng kỹ xảo cho học sinh khi giải loại bài toán quan trọng... thời gian để lựa chọn, xây dựng các bài tập mang tính cơ bản và điển hình, phù hợp với từng đối tương học sinh 3 Phạm vi nghiên cứu và giải quyết vấn đề của tôi trong đề tài này mới chỉ là một phần rất nhỏ trong số những nội dung giảng dạy, nghiên cứu ở trường THCS Việc nghiên cứu đề tài này đã giúp cho tôi – người giáo viên dạy Hóa một phương pháp làm việc khoa học, đó là những kinh nghiệm cần thiết... góp của các đồng chí 11 Sáng kiến kinh nghiệm năm học 20 08- 2009 Nguyễn Thị Thu Hương – Trường THCS Đan Phượng Xin trân trọng cám ơn! Đan Phượng ngày 15 tháng 3 năm 2009 Người viết kinh nghiệm Nguyễn Thị Thu Hương Ý KIẾN NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG KHOA HỌC CƠ SỞ 12 Sáng kiến kinh nghiệm năm học 20 08- 2009 Nguyễn Thị Thu Hương – Trường THCS Đan Phượng Ý KIẾN XẾP LOẠI CỦA HĐKH NGÀNH GIÁO DỤC - ĐÀO TẠO HUYỆN 13 . NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc *** SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM GIÁO DỤC TIÊN TIẾN Tên đề tài: HÌNH THÀNH PHƯƠNG PHÁP GIẢI LOẠI BÀI “TÍNH THEO PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC” CHO HỌC SINH LỚP 8 – THCS SƠ YẾU. việc hình thành phương pháp giải bài toán tính theo phương trình hóa học ở mức cơ bản, khi học sinh học xong Chương 3: “Mol và tính toán hóa học ở lớp 8 THCS. 2 Sáng kiến kinh nghiệm năm học. để hình thành kỹ năng kỹ xảo, do đó khi phối kết hợp cả 4 nội dung trên để hình thành đường lối, phương pháp, lời giải cho một bài toán tính theo phương trình hóa học thì học sinh không giải