SKKN: Một số phương pháp giải bài toán hóa học giúp học sinh dễ tiếp thu

Hóa học là một môn khoa học vô cùng lí thú đối với các em học sinh bởi các em có thể khám phá được nhiều hiện tượng hóa học vừa hấp dẫn, vừa gần gũi với cuộc sống xung quanh mình. Tuy nhiên, đó chỉ là một khía cạnh tích cực khi đề cập đến môn hóa học. Bởi vì, học hóa không chỉ đơn giản là được quan sát thí nghiệm, giải thích các hiện tượng mà học hóa phải kèm theo việc nắm vững các kiến thức lí thuyết và biết giải nhiều dạng bài tập khác nhau. Có những em có năng khiếu, đam mê hay ít nhất có tính cần cù, chăm chỉ thì học hóa vô cùng dễ dàng. Ngược lại, một số em cảm thấy khó khăn và áp lực khi học môn hóa vì phải vận dụng kiến thức chương trước mới có thể giải được bài tập của chương sau. Bên cạnh đó, có một số dạng bài tập cần có phương pháp giải riêng mà kể cả học sinh khá giỏi đôi khi phải lúng túng, một số dạng bài tập có ý nghĩa quan trọng, làm nền tảng xuyên suốt trong quá trình học hóa học của các em ở phổ thông.

Trường THCS Bình Chánh GV Trần Thị Hồng Phương LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI Hóa học là một môn khoa học vô cùng lí thú đối với các em học sinh bởi các em có thể khám phá được nhiều hiện tượng hóa học vừa hấp dẫn, vừa gần gũi với cuộc sống xung quanh mình. Tuy nhiên, đó chỉ là một khía cạnh tích cực khi đề cập đến môn hóa học. Bởi vì, học hóa không chỉ đơn giản là được quan sát thí nghiệm, giải thích các hiện tượng mà học hóa phải kèm theo việc nắm vững các kiến thức lí thuyết và biết giải nhiều dạng bài tập khác nhau. Có những em có năng khiếu, đam mê hay ít nhất có tính cần cù, chăm chỉ thì học hóa vô cùng dễ dàng. Ngược lại, một số em cảm thấy khó khăn và áp lực khi học môn hóa vì phải vận dụng kiến thức chương trước mới có thể giải được bài tập của chương sau. Bên cạnh đó, có một số dạng bài tập cần có phương pháp giải riêng mà kể cả học sinh khá giỏi đôi khi phải lúng túng, một số dạng bài tập có ý nghĩa quan trọng, làm nền tảng xuyên suốt trong quá trình học hóa học của các em ở phổ thông. Về mặt lí luận, bài tập hóa học là một nội dung hết sức quan trọng giúp giáo viên có thể kiểm tra, đánh giá kiến thức cũng như năng lực học tập của học sinh, từ đó có thể kịp thời củng cố, bổ sung kiến thức cho học sinh yếu kém, đồng thời phát hiện, bồi dưỡng học sinh giỏi của bộ môn. Hơn nữa, đó cũng là một công cụ hữu hiệu để giáo viên có thể nhìn nhận lại phương pháp giảng dạy của mình mà điều chỉnh, sửa đổi để có phương pháp mới tốt hơn, giúp học sinh dễ tiếp thu hơn. Chính vì tính quan trọng của bài tập hóa học và mục tiêu trang bị cho học sinh những kiến thức căn bản và toàn diện nhất để các em làm hành trang bước sang cấp ba và xa hơn nữa, tôi luôn suy nghĩ làm thế nào để đưa ra phương pháp giải bài tập đơn giản, dễ hiểu, dễ nhớ nhất cho học sinh của mình. Sau quá trình tích lũy kinh nghiệm từ việc giảng dạy của bản thân và học hỏi kinh nghiệm từ quý thầy cô đồng nghiệp, tôi đã rút ra được một số phương pháp giải bài tập hiệu quả hơn so với phương pháp tôi đã áp dụng trước đó. Thông qua đề tài này, tôi xin giới thiệu những phương pháp mà tôi đã áp dụng để quý thầy cô tham khảo, đóng góp ý kiến giúp tôi có thể khắc phục những hạn chế 1 SKKN 2013 - 2014 Một số phương pháp giải bài toán hóa học giúp học sinh dễ tiếp thu Trường THCS Bình Chánh GV Trần Thị Hồng Phương cũng như phát huy những ưu điểm của phương pháp, góp phần nâng cao chất lượng của bộ môn. Tôi xin chân thành cảm ơn. 2 SKKN 2013 - 2014 Một số phương pháp giải bài toán hóa học giúp học sinh dễ tiếp thu Trường THCS Bình Chánh GV Trần Thị Hồng Phương NỘI DUNG ĐỀ TÀI I. MỘT SỐ DẠNG BÀI TOÁN HÓA HỌC CẦN RÈN LUYỆN CHO HỌC SINH TRUNG HỌC CƠ SỞ Trong quá trình giảng dạy và kiểm tra đánh giá, tôi nhận thấy một bộ phận không nhỏ các em học sinh luôn gặp khó khăn khi giải các bài toán hóa học. Điều này đặt ra yêu cầu phải tập trung rèn luyện các dạng bài toán này cho các em hơn nữa. Sau đây là một số dạng bài toán phổ biến mà các em học sinh sẽ gặp không chỉ trong chương trình trung học cơ sở mà còn ở chương trình trung học phổ thông: 1. Tính theo phương trình hóa học (không có dư). 2. Tính theo phương trình hóa học (có dư). 3. Toán hỗn hợp. 4. Toán hiệu suất phản ứng. 5. Toán tìm nguyên tố chưa biết dựa theo phương trình hóa học. II. PHƯƠNG PHÁP CHUNG ĐỂ HƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI BÀI TOÁN 1. Phương pháp chung: Bước 1. Giới thiệu cho học sinh các bước giải bài toán. Bước 2. Cho ví dụ minh họa để học sinh hiểu rõ hơn các bước giải bài toán. Bước 3. Cho bài tập áp dụng để học sinh vận dụng. Thông thường để học sinh hiểu và nhớ cách làm một bài toán phải mất khá nhiều thời gian. Do đó, để tiết kiệm thời gian tôi thường chuẩn bị sẵn phiếu học tập cho học sinh. Trường hợp không chuẩn bị kịp phiếu học tập, tôi thường khuyến khích học sinh chép bài nhanh bằng cách cho điểm cộng 5 đến 10 học sinh chép bài nhanh nhất và có chữ viết rõ ràng. Khi làm ví dụ minh họa, nên cho học sinh tự giải những bước nào nằm trong khả năng của các em (viết phương trình, tính số mol, khối lượng, thể tích, …) Bước nào 3 SKKN 2013 - 2014 Một số phương pháp giải bài toán hóa học giúp học sinh dễ tiếp thu Trường THCS Bình Chánh GV Trần Thị Hồng Phương khó thì giáo viên mới hướng dẫn chi tiết hơn (tính khối lượng thực tế khi có hiệu suất, lập hệ phương trình, …). Những bài ví dụ nên có tính chọn lọc cao để loại bỏ được những nhầm lẫn mà học sinh thường mắc phải khi giải toán. Bước 3, cho học sinh làm bài dựa theo bài mẫu. Có thể khuyến khích học sinh thi đua với nhau bằng cách nộp bài để được tính điểm. 2. Những kĩ năng nền tảng cần trang bị cho học sinh trước khi giải toán hóa học: Những kĩ năng nền tảng để học sinh vận dụng khi giải toán hóa học bao gồm: - Vận dụng qui tắc đường chéo để lập nhanh công thức hóa học. - Viết phương trình. - Tính số mol, khối lượng, thể tích, nồng độ dung dịch, Đây là những kĩ năng học sinh được hình thành từ năm lớp 8. Tôi xin chia sẻ một số kinh nghiệm mà tôi đã tích lũy và học hỏi được khi rèn luyện cho học sinh như sau: a. Vận dụng qui tắc đường chéo để lập nhanh công thức hóa học: Có 3 trường hợp thường gặp khi lập công thức hóa học: - Trường hợp 1. Hai hóa trị bằng nhau: không ghi chỉ số. Ví dụ: Công thức hóa học của hợp chất tạo bởi Ca(II) và SO 4 (II) là CaSO 4 , tạo bởi Na (I) và Cl (I) là NaCl. - Trường hợp 2. Hai hóa trị cùng là số chẵn: lấy hóa trị nguyên tố này làm chỉ số nguyên tố kia, rồi chia mỗi chỉ số vừa chéo cho 2. Ví dụ: Công thức hóa học của hợp chất tạo bởi Mn (IV) và O (II) được lập như sau: 4 SKKN 2013 - 2014 Một số phương pháp giải bài toán hóa học giúp học sinh dễ tiếp thu Trường THCS Bình Chánh GV Trần Thị Hồng Phương - Trường hợp 3. Hai hóa trị có ít nhất 1 hóa trị lẻ: lấy hóa trị của nguyên tố này làm chỉ số của nguyên tố kia. Ví dụ: Công thức hóa học của hợp chất tạo bởi Al (III) và O (II) được lập như sau: b. Viết phương trình hóa học Để viết đúng phương trình, trước tiên học sinh cần xác định đúng công thức hóa học của các chất tham gia và sản phẩm, chỉ cần sai 1 công thức hóa học bất kì thì toàn bộ phương trình đó sẽ sai hết. Tiếp theo, không kém phần quan trọng là chọn hệ số thích hợp để phương trình được cân bằng. Cân bằng là bước khó nhất đối với học sinh. Tôi thường hướng dẫn học sinh cân bằng theo thứ tự: Kim loại  Phi kim hay nhóm nguyên tử  H  O, tìm hệ số bằng phương pháp tương tự như qui tắc đường chéo khi lập công thức hóa học kết hợp phương pháp làm chẵn số lẻ. (chéo số nguyên tử trước làm hệ số cho số nguyên tử sau và ngược lại) Ví dụ: Al + O 2  Al 2 O 3 Bước 1. Đếm số nguyên tử Al: Trước: 1 Al Sau: 2 Al, ta chéo như sau: 2Al + O 2  Al 2 O 3 (1 không ghi) Bước 2. Đếm số nguyên tử O: Trước: 2O, sau: 3O, ta chéo như sau: 2Al + 3O 2  2Al 2 O 3 Bước 3. Đếm lại số nguyên tử Al: Trước phản ứng có 2Al, sau phản ứng có 4Al, ta chia số nguyên tử hai vế trước và sau cho 2, ta được 1Al (trước) và 2Al (sau), chéo số nguyên tử thì kết quả là Al trước phải nhân thêm 2 và ta có kết quả như sau: 4Al + 3O 2  2Al 2 O 3 5 SKKN 2013 - 2014 Một số phương pháp giải bài toán hóa học giúp học sinh dễ tiếp thu Trường THCS Bình Chánh GV Trần Thị Hồng Phương Phương pháp cân bằng này có thể không nhanh như phương pháp khác nhưng nó gần gũi vì tương tự với cách lập công thức hóa học, có thể nói là chậm mà chắc. c. Tính số mol, khối lượng, thể tích, nồng độ dung dịch: - Để cho học sinh dễ dàng vận dụng công thức, chúng ta cần giới thiệu cho học sinh bảng tóm tắt gồm tên đại lượng, kí hiệu và đơn vị tính của từng đại lượng để từ đó học sinh dễ dàng xác định đề cho gì và cần tính gì. Đại lượng Kí hiệu Đơn vị tính Số mol n Mol Khối lượng m g Thể tích V ml hay lít Nồng độ mol C M M hay mol/lít Nồng độ phần trăm C% % Việc xác định đúng dữ kiện đề cho đóng vai trò quyết định đối với kết quả bài toán. 6 SKKN 2013 - 2014 Một số phương pháp giải bài toán hóa học giúp học sinh dễ tiếp thu Trường THCS Bình Chánh GV Trần Thị Hồng Phương III. PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ DẠNG BÀI TOÁN HÓA HỌC CỤ THỂ: DẠNG 1. TÍNH THEO PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC (KHÔNG CÓ DƯ) A. Nhận dạng bài tập: Từ đề chỉ tìm được số mol của 1 chất trong phản ứng. B. Các bước giải: Bước 1. Tìm số mol từ số liệu đề cho: - Nếu đề cho khối lượng m (số + “g”), áp dụng: M m n = (1) - Nếu đề cho thể tích khí ở đktc V (số + “lít” đktc), áp dụng: 4,22 Vdktc n = - Nếu đề cho nồng độ mol C M với thể tích dung dịch V dd , áp dụng: n = C M .V dd - Nếu đề cho nồng độ phần trăm C% và khối lượng dung dịch – m dd thì ta phải tìm số mol theo 2 bước: +) Tìm khối lượng chất tan (m ct ) : m ct = %100 %.Cmdd +) Tìm số mol chất tan (n) theo công thức (1) Bước 2. Viết phương trình hóa học (Phải cân bằng) - Ghi tỉ lệ mol theo phương trình - Thay số mol vừa tính được vào phương trình (ngay dưới CTHH của chất đó) Bước 3. Tính số mol của các chất cần xác định khối lượng hoặc thể tích (theo quy tắc tam suất: nhân chéo chia ngang) Ví dụ: n B = 0,6 mol 2A + 3B  4C 2 3 4 (mol) x=? 0,6 y = ? 7 SKKN 2013 - 2014 Một số phương pháp giải bài toán hóa học giúp học sinh dễ tiếp thu nhân nhân chia chia Trường THCS Bình Chánh GV Trần Thị Hồng Phương x = 3 2.6,0 = 0,4 mol y = 3 4.6,0 = 0,8 mol Bước 4. Tính theo yêu cầu đề bài từ số mol vừa tính ở bước 3. m = n.M V(đktc) = n. 22,4 C M = Vdd n C. Ví dụ Đốt cháy 6,5g kẽm trong không khí. Tính khối lượng kẽm oxit thu được và thể tích O 2 (đktc) đã phản ứng. Giải n Zn = 65 5,6 = 0,1 (mol) 2Zn + O 2  2ZnO 2 1 2 (mol) 0,1 0,05 0,1 (mol) m ZnO = n ZnO .M ZnO = 0,1 . 81 = 8,1 g V O2 (đktc) = n O2 .22,4 = 0,05 . 22,4 = 1,12 lít DẠNG 2. TÍNH THEO PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC (LOẠI TOÁN DƯ) A. Nhận dạng: Từ đề bài tìm được số mol của cả hai chất tham gia phản ứng. B. Các bước giải: Bước 1. Tìm số mol từ dữ kiện đề cho Bước 2. Viết phương trình phản ứng, ghi tỉ lệ mol, chừa 1 dòng Bước 3. Lập tỉ lệ xác định chất hết, chất dư 8 SKKN 2013 - 2014 Một số phương pháp giải bài toán hóa học giúp học sinh dễ tiếp thu t o Trường THCS Bình Chánh GV Trần Thị Hồng Phương Chất nào có tỉ lệ nhỏ hơn là chất hết, có tỉ lệ lớn hơn là chất còn dư Bước 4. Thay số mol theo đề của chất hết lên trên phương trình (đúng cột chất hết). Suy ra số mol của các chất khác trên phương trình theo qui tắc tam suất (nhân chéo chia ngang) Bước 5. Tính số mol dư của chất còn dư: n dư = n tính theo đề - n phản ứng Bước 6. Tính theo yêu cầu đề bài từ số mol đã tính trên phương trình (dòng thứ 2) và số mol chất dư ở bước 5. C. Ví dụ: Cho 5,6g sắt tác dụng với 10,95 g HCl a. Chất nào còn dư? Dư bao nhiêu gam? b. Tính thể tích H 2 (đktc) thoát ra. c. Tính khối lượng muối thu được sau phản ứng. Giải a. n Fe = 56 6,5 = 0,1 (mol) n HCl = 5,36 95,10 = 0,3 (mol) Fe + 2HCl  FeCl 2 + H 2  1 2 1 1 (mol) 0,1 0,2 0,1 0,1 (mol) Ta có tỉ lệ: 1 nFe = 1 1,0 = 0,1 Vì 1 nFe < 2 nHCl nên Fe hết, HCl còn dư 2 nHCl = 2 3,0 = 0,15 Tính theo số mol Fe n HCl dư = 0,3 – 0,2 = 0,1 (mol) 9 SKKN 2013 - 2014 Một số phương pháp giải bài toán hóa học giúp học sinh dễ tiếp thu Trường THCS Bình Chánh GV Trần Thị Hồng Phương m HCl dư = 0,1 . 36,5 = 3,65 g b. V H2 (đktc) = 0,1 . 22,4 = 2,24 lít c. m FeCl2 = 0,1 . 127 = 12,7 g DẠNG 3. TOÁN HỖN HỢP Loại 1. Toán hỗn hợp không cần lập hệ phương trình A. Nhận dạng: Có 2 dạng - Chỉ có 1 chất trong hỗn hợp tham gia phản ứng. - Cả hai chất đều tham gia phản ứng nhưng số mol chất tính được theo đề chỉ có thể thay trực tiếp lên 1 phương trình hóa học. B. Các bước giải Bước 1. Viết phương trình hóa học, ghi tỉ lệ mol, chừa 1 dòng để thay số mol Bước 2. Tính số mol từ dữ kiện đề cho Bước 3. Thay số mol vừa tính lên phương trình cho thích hợp, suy ra số mol của 1 chất trong hỗn hợp. Bước 4. Tính khối lượng hoặc thể tích của chất vừa tìm được số mol. Bước 5. Tính khối lượng hoặc thể tích chất còn lại trong hỗn hợp (nếu cần) theo công thức: m 2 = m hỗn hợp – m 1 hay V 2 = V hỗn hợp – V 1 Bước 6. Tính thành phần phần trăm về khối lượng hoặc thể tích mỗi chất trong hỗn hợp (nếu có) theo công thức: % V 1 = Vhh V1 . 100% %V 2 = 100% - %V 1 %m 1 = mhh m1 . 100% %m 2 = 100% - %m 1 10 SKKN 2013 - 2014 Một số phương pháp giải bài toán hóa học giúp học sinh dễ tiếp thu [...]... là nhôm (Al) SKKN 2013 - 2014 17 Một số phương pháp giải bài toán hóa học giúp học sinh dễ tiếp thu Trường THCS Bình Chánh GV Trần Thị Hồng Phương KẾT LUẬN Tôi vừa trình bày xong một số kinh nghiệm để hướng dẫn học sinh giải bài toán hóa học dễ dàng hơn Tuy đây chưa phải là kinh nghiệm tối ưu nhưng với tôi, nó đã bước đầu gặt hái được một số kết quả khả quan Một số học sinh khá giỏi chỉ cần xem hướng... ngày 24 tháng 4 năm 2014 Giáo viên Trần Thị Hồng Phương SKKN 2013 - 2014 18 Một số phương pháp giải bài toán hóa học giúp học sinh dễ tiếp thu Trường THCS Bình Chánh GV Trần Thị Hồng Phương MỤC LỤC MỤC LỤC 19 SKKN 2013 - 2014 19 Một số phương pháp giải bài toán hóa học giúp học sinh dễ tiếp thu ... giải bài toán theo các bước như bài tính theo phương trình hóa học (dạng 1 hoặc dạng 2) Khối lượng hoặc thể tích vừa tính được xem là khối lượng lí thuyết Bước 2 Áp dụng 1 trong các công thức sau để tìm khối lượng hoặc thể tích thực tế: SKKN 2013 - 2014 13 Một số phương pháp giải bài toán hóa học giúp học sinh dễ tiếp thu Trường THCS Bình Chánh GV Trần Thị Hồng Phương msản phẩm thực tế = msản phẩm lí thuyết... tố cần tìm Bước 2 Đổi 1 trong 2 số đề cho về số mol Nên ưu tiên chọn giá trị nào có thể tính được số mol cụ thể như 22,4 lít H 2, 3,2g O2, … Trường hợp không thể tính số mol cụ thể thì ta buộc phải tính số mol mà kết quả vẫn còn ẩn số Ví dụ: SKKN 2013 - 2014 16 Một số phương pháp giải bài toán hóa học giúp học sinh dễ tiếp thu Trường THCS Bình Chánh GV Trần Thị Hồng Phương +) Nếu đề cho 14 g kim loại... phản ứng theo qui tắc: msố nhỏ H% = msố lớn x 100% (Vì H% ≤ 100%) Trong đó: SKKN 2013 - 2014 15 Một số phương pháp giải bài toán hóa học giúp học sinh dễ tiếp thu Trường THCS Bình Chánh GV Trần Thị Hồng Phương - m là khối lượng của cùng 1 chất (1 giá trị đề cho, 1 giá trị tính từ bước 3) - Có thể thay khối lượng m bằng thể tích V hoặc số mol (tùy đề) C Ví dụ: Lên men 18 g glucozo thu được 8,28 g rượu... hỗn hợp ban đầu (n 1 = x mol, n2 = y mol) Bước 3 Thay x, y lên phương trình thích hợp, từ đó suy ra số mol các chất khác trên phương trình theo x, y bằng quy tắc tam suất SKKN 2013 - 2014 11 Một số phương pháp giải bài toán hóa học giúp học sinh dễ tiếp thu Trường THCS Bình Chánh GV Trần Thị Hồng Phương Bước 4 Từ dữ kiện của đề lập hệ phương trình Thường gặp: • m1 + m2 = mhh  M1 n1 + M2 n2 = mhh... benzen đã phản ứng Giải nC6H5Br = C6H6 + 125,6 = 0,8 mol 157 Br2 SKKN 2013 - 2014 Fe t0 C6H5Br + HBr 14 Một số phương pháp giải bài toán hóa học giúp học sinh dễ tiếp thu Trường THCS Bình Chánh 1 GV Trần Thị Hồng Phương 1 1 0,8 0,8 1 (mol) (mol) mC6H6 lí thuyết = 0,8 78 = 62,4 g mC6H6 thực tế = 62,4 100% = 78 g 80% (Vì C6H6 là chất trước phản ứng nên ta áp dụng công thức: mlí thuyết 100% ) H% D... 100% - 22,4% = 77,6% Loại 2 Toán hỗn hợp giải bằng cách lập hệ phương trình A Nhận dạng: - Cả 2 chất trong hỗn hợp đều tham gia phản ứng hóa học và số mol tìm được từ đề bài không thể thay trực tiếp lên trên phương trình hóa học nào cả B Các bước giải: Bước 1 Viết phương trình hóa học, dưới mỗi phương trình ghi tỉ lệ mol, chừa 1 dòng để thay số mol Bước 2 Đặt x, y lần lượt là số mol của từng chất trong... các chất theo yêu cầu đề bài C Ví dụ Đốt cháy hoàn toàn 22 gam hỗn hợp gồm CH 4 và C2H2 thì thu được 35,84 lít CO2 đktc Hãy xác định khối lượng mỗi khí trong hỗn hợp Giải t CH4 + o CO2 + 2H2O 1 2 (mol) x  2O2 2x (mol) 4CO2+ 2H2O (1) 1 2 x 2x 2C2H2 + 5O2 2 5 4 2 (mol) y 5 y 2 2y y (mol) SKKN 2013 - 2014 to  (2) 12 Một số phương pháp giải bài toán hóa học giúp học sinh dễ tiếp thu Trường THCS Bình Chánh... tiến hành làm bài mà không cần sự giúp đỡ của giáo viên, học sinh trung bình dần lấy lại được một số kiến thức căn bản để giải toán Với phương pháp này, học sinh có thể phát huy được khả năng tự học, nhất là khi ở nhà Tuy nhiên, để phát huy tối đa lợi ích của cách này thì phải kết hợp với việc sử dụng phiếu học tập trên lớp để có thêm thời gian rèn luyện, khi đó học sinh mới nhớ được bài lâu hơn Và . toán. 6 SKKN 2013 - 2014 Một số phương pháp giải bài toán hóa học giúp học sinh dễ tiếp thu Trường THCS Bình Chánh GV Trần Thị Hồng Phương III. PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ DẠNG BÀI TOÁN HÓA HỌC CỤ THỂ: DẠNG. Hồng Phương 18 SKKN 2013 - 2014 Một số phương pháp giải bài toán hóa học giúp học sinh dễ tiếp thu Trường THCS Bình Chánh GV Trần Thị Hồng Phương MỤC LỤC MỤC LỤC 19 19 SKKN 2013 - 2014 Một số phương. sau: 4 SKKN 2013 - 2014 Một số phương pháp giải bài toán hóa học giúp học sinh dễ tiếp thu Trường THCS Bình Chánh GV Trần Thị Hồng Phương - Trường hợp 3. Hai hóa trị có ít nhất 1 hóa trị lẻ: lấy hóa