SKKN Rèn kỹ năng giải bài tập về công thức hóa học cho học sinh THCS

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐỀ TÀI: “RÈN KỸ NĂNG GIẢI BÀI TẬP VỀ CÔNG THỨC HÓA HỌC CHO HỌC SINH THCS” A. MỞ ĐẦU I. ĐẶT VẤN ĐỀ 1. Thực trạng của vấn đề nghiên cứu Hóa học là môn khoa học nghiên cứu về chất, sự biến đổi chất và ứng dụng của chúng, do vậy Hóa học có vai trò quan trọng trong nhà trường cũng như ngoài cuộc sống. Hóa học trong nhà trường THCS cung cấp cho học sinh một hệ thống kiến thức phổ thông, cơ bản và thiết thực đầu tiên về Hóa học, hình thành và phát triển năng lực nhận thức, năng lực hành động, năng lực xã hội và năng lực cá nhân cho học sinh. Từ đó học sinh có khả năng vận dụng, liên hệ, ứng dụng tốt các kiến thức vào giải quyết các nhiệm vụ cụ thể, thực tế, có thói quen làm việc khoa học, trung thực, cẩn thận, tỉ mỉ, tự giác, có ý thức trách nhiệm với bản thân, gia đình, xã hội, có thể hòa hợp với môi trường thiên nhiên, chuẩn bị hành trang đi vào cuộc sống lao động. Hóa học là môn khoa học thực nghiệm, “ học” phải đi đôi với “hành” mới đạt hiệu quả, chất lượng cao. “ Hành” trong hóa học là nói tới kĩ năng thao tác, tiến hành các thí nghiệm hóa học, kĩ năng vận dụng kiến thức vào giải quyết các vấn đề trong thực tiễn, hay giải các bài tập hóa học… Trong đó bài tập hóa học là phương tiện chủ yếu để rèn luyện và phát triển tư duy của học sinh, là công cụ để kiểm tra đánh giá kiến thức, kĩ năng vận dụng kiến thức vào cuộc sống, sản xuất và nghiên cứu khoa học. Trong thực tế giảng dạy, việc giải bài tập hóa học nói chung, bài tập về công thức hóa học nói riêng, đối với học sinh còn gặp nhiều khó khăn, một số học sinh làm bài tập một cách máy móc, lúng túng trong phương pháp và cách trình bày chưa được khoa học, hợp lý. Hơn nữa trong phân phối chương trình giảng dạy trên lớp ít: 02 tiết/1 tuần, thời lượng dành cho luyện tập không nhiều, song số lượng và dạng loại các bài tập lại rất phong phú, đặc biệt trong các đề thi chọn học sinh giỏi các cấp, thi vào trường chuyên… Qua nghiên cứu và phân dạng bài tập tôi nhận thấy dạng bài tập về công thức hóa học xuyên suốt chương trình Hóa học 8, 9, chiếm một vị trí quan trong trong chương trình Hóa học trung học cơ sở. Xuất phát từ những lí do trên tôi đã nghiên cứu và thực hiện đề tài “ Rèn kĩ năng giải bài tập về công thức hóa học cho học sinh THCS” để góp phần nâng cao chất lượng và hiệu quả giảng dạy bộ môn Hóa học. 2. Ý nghĩa của giải pháp mới Trên cơ sở nghiên cứu về đề tài, tôi đã hệ thống lại các dạng bài về xác định công thức hóa học và tính theo công thức hóa học, trên cơ sở hệ thống các kiến thức liên quan, xây dựng mô hình, phương pháp chung cho từng loại và lập kế hoạch cho học sinh từng bước tiếp cận với từng dạng bài sao cho phù hợp với thời lượng chương trình và nội dung kiến thức trên lớp. Sau mỗi nội dung thực hiện được, tôi có phương pháp kiểm tra đánh giá kịp thời, nhằm đánh giá sự tiến bộ của học sinh, cũng như thu lại tín hiệu ngược của quá trình giảng dạy để từ đó có các biện pháp cải tiến phương pháp dạy học phù hợp cho từng đối tượng học sinh, nhằm nâng cao dần chất lượng giảng dạy và gây hứng thú, say mê cho học sinh. Trong quá trình thực hiện, để tránh khô khan, nhàm chán, tôi đã kết hợp nhiều phương pháp, kĩ thuật dạy học khác nhau như: sử dụng trò chơi, tổ chức hoạt động theo nhóm, dạy học nêu và giải quyết vấn đề, có thể tiến hành áp dụng một số phương pháp mới như phương pháp dạy học dự án - là giao cho học sinh, hay nhóm học sinh một “ dự án” - thực chất trong phạm vi đề tài thì đó là các dạng bài liên quan đến công thức hóa học, để các em tự tìm hiểu, tự nghiên cứu và hoàn thành“ dự án” trong một thời gian nhất định … nhằm phát huy tối đa tính tích cực của học sinh và giúp học sinh ghi nhớ, vận dụng hiệu quả hơn nội dung tri thức chiếm lĩnh được. 3. Phạm vi nghiên cứu của đề tài - Đề tài được tiến hành nghiên cứu tại trường THCS Đông Ninh - Khoái Châu - Hưng Yên - Đối tượng: học sinh lớp 8A và 9A là lớp thực nghiệm, hai lớp 8B và 9B là lớp đối chứng. - Lĩnh vực khoa học nghiên cứu là lĩnh vực chuyên môn. II. PHƯƠNG PHÁP TIẾN HÀNH 1. Cơ sở lý luận Cơ sở lý luận quan trọng cho việc giải bài tập hóa học về công thức hóa học là kiến thức về hóa học đại cương, vô cơ và hữu cơ. * Phần đại cương là các khái niệm, định luật, quy tắc cơ bản của hóa học. Những kiến thức này sẽ theo học sinh trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu hóa học: Bảng 1: MỘT SỐ NGUYÊN TỐ HÓA HỌC Số Proto n Tên nguyên tố Ký hiệu hóa học Nguyên tử khối Hóa trị 1 Hiđro H 1 I 2 Heli He 4 3 Liti Li 7 I 4 Beri Be 9 II 5 Bo B 11 III 6 Cacbon C 12 IV,II 7 Nitơ N 14 II,III,IV… 8 Oxi O 16 II 9 Flo F 19 I 10 Neon Ne 20 11 Natri Na 23 I 12 Magie Mg 24 II 13 Nhôm Al 27 III 14 Silic Si 28 IV 15 Photpho P 31 III,V 16 Lưu huỳnh S 32 II,IV,VI 17 Clo Cl 35,5 I,… 18 Argon Ar 39,9 19 Kali K 39 I 20 Canxi Ca 40 II - - - 24 Crom Cr 52 II,III 25 Mangan Mn 55 II,IV,VII… 26 Sắt Fe 56 II,III 29 Đồng Cu 64 I,II 30 Kẽm Zn 65 II 35 Brom Br 80 I… 47 Bạc Ag 108 I 56 Bari Ba 137 II 80 Thủy ngân Hg 201 I,II 82 Chì Pb 207 II,IV Bảng 2. HÓA TRỊ MỘT SỐ NHÓM NGUYÊN TỬ Tên nhóm Hóa trị Hidroxit(OH); Nitrat (NO 3 ) I Sunfat (SO 4 ); Cacbonat (CO 3 ) II Photphat (PO 4 ) III - Định luật bảo toàn khối lượng Trong phản ứng hóa học, tổng khối lượng sản phẩm bằng tổng khối lượng các chất tham gia phản ứng. A + B → C + D Công thức về khối lượng: m A + m B = m C + m D - Quy tắc hóa trị Trong công thức hóa học, tích của chỉ số và hóa trị của nguyên tố này bằng tích của chỉ số và hóa trị của nguyên tố kia. . . a b x y A B a x b y⇒ = - Khái niệm về phản ứng hóa học, bản chất của phản ứng hóa học, - Phương trình hóa học biểu diễn phản ứng hoá học và cho biết : + chất tham gia và sản phẩm tạo thành sau phản ứng + phản ứng xảy ra trong điều kiện nào ? + tỉ lệ giữa các chất tham gia và sản phẩm tạo thành về: số nguyên tử (phân tử) ; khối lượng ; số mol. - Công thức chuyển đổi m n M = ; 22,4 V n = (đối với chất khí ở đktc) .m n M = ; m M n = ; 22,4.V n = / A A B B M d M = ; /KK 29 A A M d = Trong đó n: số mol M: khối lượng mol m: khối lượng chất V: thể tích chất khí d A/B : tỉ khối chất khí A đối với chất khí B d A/KK : Tỉ khối chất khí A đối với không khí - Tinh thể ngậm nước (tinh thể hidrat) là có chứa một số phân tử nước nhất định trong tinh thể. Ví dụ CuSO 4 . 5 H 2 O, Na 2 CO 3 .10H 2 O…. * Phần hóa học vô cơ là các kiến thức về phân loại, tính chất của: - Các hợp chất vô cơ: oxit, axit, bazơ, muối - Kim loại: sắt, nhôm…, phi kim: clo, cacbon…. và các hợp chất của chúng. * Phần hóa học hữu cơ là các kiến thức về thành phần, cấu tạo hidrocacbon, dẫn xuất của hidrocacbon, các loại phản ứng hữu cơ…. Để giải các bài tập về công thức hóa học học sinh cần phải có các kiến thức và kĩ năng toán học: giải phương trình bậc nhất, giải hệ phương trình, phương pháp biện luận, tính toán theo tỷ lệ phần trăm…. 2. Cơ sở thực tiễn Trong quá trình giảng dạy môn Hóa học THCS tôi nhận thấy lượng kiến thức mà học sinh phải chiếm lĩnh trong một giờ lên lớp tương đối nhiều, số tiết dành cho luyện tập rất ít, mà đặc điểm của học sinh THCS là khả năng tập trung, tổng hợp, khái quát hóa chưa cao. Hơn nữa trong một lớp học có nhiều đối tượng học sinh có trình độ nhận thức khác nhau, điều đó gây không ít khó khăn cho giáo viên khi vừa phải chú ý bồi dưỡng học sinh khá giỏi, lại vừa phải quan tâm học sinh yếu kém. Xuất phát từ thực tiễn đó nên tôi thiết nghĩ nếu không phân dạng các bài tập hóa học nói chung và bài tập về công thức hóa học nói riêng, mà giáo viên hướng dẫn giải bài tập một cách dàn trải sẽ khó thu được kết quả cao trong thời lượng tiết học có hạn, khối lượng kiến thức rất lớn mà phạm vi ứng dụng lại đa dạng, với nhiều mức độ nhận thức khác nhau của học sinh từ nhận biết, thông hiểu, vận dụng ở cấp độ thấp đến vận dụng ở cấp độ cao. Trên cơ sở đó, tôi mạnh dạn nghiên cứu và thực hiện đề tài để vừa đảm bảo kiến thức cơ bản vừa có thể kích thích khả năng tự lực, sáng tạo, tích cực, tự giác của học sinh để nâng cao chất lượng đại trà cũng như chất lượng mũi nhọn của bộ môn. 3. Các biện pháp tiến hành Qua quá trình nghiên cứu sách giáo khoa, các tài liệu tham khảo, tạp chí giáo dục… trong xu thế đẩy mạnh công cuộc đổi mới căn bản, toàn diện trong giáo dục, xuất phát từ mâu thuẫn giữa thực tiễn dạy học và đảm bảo đạt chuẩn mục tiêu đầu ra, tôi nhận thấy phải đổi mới toàn diện từ mục tiêu, nội dung, phương pháp dạy học cho từng nội dung, từng bài, từng chương nhằm tích cực hóa hoạt động của người học để người học tự giác, tích cực chiếm lĩnh tri thức, hình thành và phát triển năng lực nhận thức và năng lực hành vi. Trong phạm vi của đề tài, tôi đã thực hiện một số biện pháp đạt hiệu quả cao như: phân dạng các bài tập về công thức hóa học một cách khái quát, xây dựng phương pháp giải và có các ví dụ minh họa cho từng dạng bài. Sau đó tôi lên kế hoạch cho việc tích hợp mỗi dạng bài vào từng phần nội dung của tiết học sao cho phù hợp với nội dung chương trình dạy học. Đổi mới phương pháp dạy học tích cực và đổi mới kiểm tra đánh giá, vừa thực hiện tự đánh giá và đánh giá lẫn nhau – nghĩa là sau khi các nhóm học sinh hoàn thành nhiệm vụ, thảo luận thống nhất có thể đưa ra đáp án chuẩn, phương pháp trình bày khoa học nhất từ đó yêu cầu các em tự đánh giá hoặc cho các nhóm đánh giá chéo nhau để đảm bảo khách quan, kết hợp với đánh giá của giáo viên. Giáo viên đánh giá cao các cách giải hay, sáng tạo của học sinh nhằm kịp thời động viên các em tích cực phát huy vận dụng sáng tạo trong học tập. Việc kết hợp đổi mới mục tiêu, nội dung và phương pháp dạy học phần công thức hóa học như vậy không những khiến cho học sinh phát triển về mặt trí tuệ, thể lực, nhân cách, còn giúp cho các giờ học trở nên nhẹ nhàng, hiệu quả, đồng thời rèn cho các em nhiều kĩ năng như tự nghiên cứu, tư duy tổng hợp, khái quát hóa, khả năng liên hệ, vận dụng linh hoạt, kĩ năng ra quyết định, nhận xét, đánh giá và kĩ năng giao tiếp… 4. Thời gian tạo ra giải pháp Tôi nghiên cứu và thực hiện đề tài này trong năm học 2012-2013. hoàn thành vào tháng 05 năm 2013. B. NỘI DUNG I. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI 1. Giúp học sinh hệ thống được các dạng bài tập về công thức hóa học: tính theo công thức hóa học và xác định công thức, từ đó có phương pháp giải phù hợp cho từng dạng. 2. Giúp học sinh có hứng thú khi học tập bộ môn từ đó tích cực, chủ động sáng tạo trong việc chiếm lĩnh tri thức. 3. Coi đề tài là một tài liệu để nghiên cứu và tham khảo cho giáo viên và phụ huynh. II. PHƯƠNG PHÁP TIẾN HÀNH 1. Mô tả giải pháp của đề tài 1.1. Phương pháp giải một số dạng bài tập về công thức hóa học CHUYÊN ĐỀ 1. BÀI TẬP TÍNH THEO CÔNG THỨC HÓA HỌC Dạng 1. Biết công thức hóa học, tính thành phần phần trăm về khối lượng các nguyên tố. Cách giải Giả sử có công thức hóa học đã biết A x B y - Tính khối lượng mol của hợp chất . . x y A B M A x B y= + - Tính thành phần phần trăm về khối lượng các nguyên tố trong hợp chất .A % .100% .100% y y x x A A B A B m x A M M = = y.B % .100% .100% y y x x B A B A B m B M M = = hoặc % 100% %B A = − Trong đó (+) m A , m B là khối lượng của nguyên tố A, B (+) M x y A B lần lượt là khối lượng mol của A x B y Nếu hợp chất có nhiều nguyên tố thì ta tính tương tự như trên. Ví dụ 1: Tính thành phần phần trăm về khối lượng của các nguyên tố trong hợp chất SO 2 . Hướng dẫn - Tìm khối lượng mol của hợp chất 2 32 16.2 64( ) SO M g= + = - Thành phần phần trăm về khối lượng các nguyên tố trong hợp chất SO 2 là 2 32 % .100% .100% 50% 64 S SO m S M = = = 2 16.2 % .100% .100% 50% 64 O SO m O M = = = ( hoặc %O = 100% - % S = 50%) Ví dụ 2. Trong các hợp chất sau, hợp chất nào có hàm lượng sắt cao nhất? a. FeO b. Fe 2 O 3 c. Fe 3 O 4 d. FeSO 4 e. FeS 2. Hướng dẫn Cách 1. Tính thành phần Fe trong từng hợp chất Trong hợp chất FeO : 56 % Fe .100% 77,78% 56 16 = = + Trong hợp chất Fe 2 O 3 : 56.2 % Fe .100% 70% 56.2 16.3 = = + Trong hợp chất Fe 3 O 4 : 56.3 % Fe .100% 72,41% 56.3 16.4 = = + Trong hợp chất FeSO 4 : 56 %Fe .100% 36,84% 56 32 16.4 = = + + Trong hợp chất FeS 2 : 56 % Fe .100% 46.67% 56 32.2 = = + Vậy hợp chất FeO có hàm lượng Fe cao nhất Cách 2. Suy luận nhanh: Do O = 16; S = 32 nên 1 nguyên tử S tính bằng 2 nguyên tử O. Quy S sang O và tính xem ở mỗi chất trung bình 1 nguyên tử sắt kết hợp với bao nhiêu nguyên tử O. Chất nào có số nguyên tử O nhỏ nhất thì chất đó có hàm lượng Fe lớn nhất. 1 1 FeO 1,5 1 3 2 Fe O 1,3 1 3 4 Fe O 1 6 4 Fe SO 1 4 2 FeS Kết luận: Hợp chất FeO có hàm lượng Fe cao nhất. [...]... riêng hoặc giao chung một nhiệm vụ cho nhiều nhóm Những nội dung này thường khó, nên tôi hướng dẫn học sinh cách tìm tòi, nghiên cứu kiến thức trong sách giáo khoa, sách bài tập hóa học, 400 bài tập hóa học 8, 400 bài tập hóa học 9, rèn luyện kĩ năng giải toán hóa học 8,9, những chuyên đề hay và khó hóa học THCS Nhiệm vụ giao cho các em được giới hạn trong phạm vi kiến thức cụ thể và khoảng thời gian... nội dung vào bài học trên lớp hoặc giao bài tập nhóm cho học sinh STT CĐ1 Dạng 1 Dạng 2 CĐ2 Dạng 1 Dạng bài tập Số tiết Biết công thức hóa học, tính thành phần phần trăm về 01 khối lượng các nguyên tố Tính khối lượng của mỗi nguyên tố có trong một lượng hợp chất Lồng ghép Thời Giao Lớp vào bài trên gian nhà lớp 8A - Bài tính theo công thức hóa học ( tiết 1) -Bài luyện tập 4 01 Lập công thức khi biết... Lập công thức hóa học của tinh thể ngậm nước - Tính theo công thức hóa học ( tiết 2) - Tính theo công thức hóa học ( tiết 2) 01 9A tuần - Bài luyện tập 4 Thu kết quả vào tiết luyện tập hợp chất vô cơ Giao dự án cho nhóm tự nghiên cứu 2.5 Dạng 3 Dạng 4 Dạng 5 D2.5 Xác định công thức hợp 04 chất hữu cơ dựa vào thành phần nguyên tố Dạng 3 Xác định công thức bằng phương pháp biện luận Dạng 4 Xác định công. .. định công thức bằng phương pháp sử dụng giá trị trung bình Dạng 5 Xác định công thức hóa học dựa vào phương 03 trình hóa học 9A 01 9A tuần 01 9A tuần -Chương hidrocacbon – nhiên liệu -Thu kết quả - Giao dự vào tiết luyện án cho tập chương III nhóm học sinh nghiên cứu ở nhà Thu kết quả Giao dự vào tiết luyện án cho tập học kì I nhóm học sinh khá - giỏi - Luyện tập chương I 9A -Tính chất hóa học của kim... nguyên tố và 02 hóa trị của 8A -Hóa trị 8A -Bài luyện tập 3 về chúng Dạng 2 2.1 2.2 2.3 2.4 Xác định công thức hóa học dựa vào kết quả phân tích định lượng D2.1 Biết thành phần phần trăm về khối lượng các 01 nguyên tố và phân tử khối 8A D2.2 Xác định công thức hóa học khi biết thành phần phần trăm về 01 khối lượng mà không biết khối lượng mol của hợp chất 8A D2.3 Xác đinh công thức hóa học khi biết tỉ... ra công thức hóa học của hợp chất Ví dụ 1: Tìm công thức hóa học của một oxit của sắt, biết rằng tỷ lệ khối lượng của sắt và oxi là 7:3 Hướng dẫn - Gọi công thức cần tìm là FexOy - Ta có : 7 3 : = 0,125 : 0,1875 56 16 => x : y = 2 : 3 x: y = - Vậy công thức của oxit sắt đó là Fe2O3 Ví dụ 2 Một hợp chất có tỉ lệ về khối lượng của các nguyên tố Ca: N: O lần lượt là 10:7:24 Xác định công thức hóa học. .. dương) - Áp dụng quy tắc hóa trị ta có: x III = y II => x II = y III => Suy ra x =2, y = 3 - Vậy công thức của nhôm oxit là Al2O3 Ví dụ 2: Lập công thức hóa học của Ca có hóa trị II và gốc SO4 Có hóa trị II Học sinh vận dụng Cách 1 - Viết công thức dưới dạng: CaIIx(SO4)IIy ta có: x.II = y.II Ta có tỷ lệ x II = y II x II 1 = = y II 1 => - Chọn x = 1; y = 1 ta có công thức hóa học là: CaSO4 Cách 2 x b... sinh vào công việc tự học đồng thời trả lời những thắc mắc ngay trong giờ học, nhằm bảo đảm được tính hấp dẫn hứng thú, say mê học, để học sinh tích cực giải quyết các vấn đề nhằm biến những kiến thức tưởng chừng rất khó thành những kiến thức đơn giản nhất để học sinh tiếp thu dễ dàng - Đối với những nội dung giao về nhà cho học sinh tôi sử dụng phương pháp dạy học dự án Giao cho mỗi nhóm từng dự án... b thì x = y =1 = > công thức CaSO4 (*)Có thể áp dụng cách 2 để tính nhẩm cho một số các trường hợp sau đây - Khi a = b thì x = y = 1 II + Hợp chất ⇒ II Mg x O y x = y = 1 Vậy công thức hóa học là: MgO + Hợp chất III III Alx ( PO4 ) y ⇒ x=y=1 Vậy công thức hóa học là: AlPO4 - Khi a = I thì x = b và y = 1 hoặc b = I thì x = 1 và y = a I II Na x O y ⇒ x = 2; y = 1 Vậy công thức hóa học là: Na2O - Khi... và O chiếm 40% Xác định công thức hóa học của A? Hướng dẫn - Gọi công thức của hợp chất là CuxSyOz - Ta có => x:y:z= %Cu % S %O : : M Cu M S M O x : y: z = 40 20 40 : : 64 32 16 x : y : z = 0,625 : 0,625 : 2,5 => x: y: z = 1 : 1: 4 - Vậy công thức của A là CuSO4 D2.3 Xác đinh công thức hóa học khi biết tỉ lệ khối lượng của các nguyên tố trong hợp chất Cách giải - Gọi công thức cần tìm là AxBy , biết . NGHIỆM ĐỀ TÀI: “RÈN KỸ NĂNG GIẢI BÀI TẬP VỀ CÔNG THỨC HÓA HỌC CHO HỌC SINH THCS A. MỞ ĐẦU I. ĐẶT VẤN ĐỀ 1. Thực trạng của vấn đề nghiên cứu Hóa học là môn khoa học nghiên cứu về chất, sự biến. TÀI 1. Giúp học sinh hệ thống được các dạng bài tập về công thức hóa học: tính theo công thức hóa học và xác định công thức, từ đó có phương pháp giải phù hợp cho từng dạng. 2. Giúp học sinh có. TIẾN HÀNH 1. Mô tả giải pháp của đề tài 1.1. Phương pháp giải một số dạng bài tập về công thức hóa học CHUYÊN ĐỀ 1. BÀI TẬP TÍNH THEO CÔNG THỨC HÓA HỌC Dạng 1. Biết công thức hóa học, tính thành