SKKN- Phân dạng và phương pháp giải các bài toán Hóa học lớp 8

Người giáo viên dạy hóa học muốn nắm vững chương trình hóa học phổ thông, thì ngoài việc nắm vững nội dung chương trình, phương pháp giảng dạy còn cần nắm vững các bài tập hóa học của từ

Phân dạng và phương pháp giải các bài toán

Hóa học lớp 8

PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ I.Lý do chọn đề tài:

Sự nghiệp xây dựng XHCN ở nước ta đang phát triển với tốc độ ngày càng cao, với quy

mô ngày càng lớn và đang được tiến hành trong điều kiện cách mạng khoa học kỹ thuật phát triển như vũ bão, nó tác động một cách toàn diện lên mọi đối tượng, thúc đẩy sự tiến

bộ của xã hội Một trong những trọng tâm của sự phát triển đất nước là đổi mới nền giáo dục Phương hướng giáo dục của Đảng, Nhà nước, của ngành giáo dục và đào tạo trong thời gian trước mắt cũng như lâu dài là đào tạo những con người “lao động, tự chủ, sáng tạo” có năng lực thích ứng với nền kinh tế thị trường, có năng lực giải quyết được những vấn đề thường gặp, tìm dược việc làm, biết lập nghiệp và cải thiện đời sống ngày một tốt hơn

Để bồi dưỡng cho học sinh năng lực sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề, lý luận dạy học hiện đại khẳng định: Cần phải đưa học sinh vào chủ thể hoạt động nhận thức, học trong hoạt động Học sinh bằng hoạt động tự lực, tích cực của mình mà chiếm lĩnh kiến thức Quá trình này được lặp đi lặp lại nhiều lần sẽ góp phần hình thành và phát triển cho học sinh năng lực tư duy sáng tạo Tăng cường tính tích cực phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh trong quá trình học tập là một yêu cầu rất cần thiết đòi hỏi người học tích cực, tự lực tham gia sáng tạo trong quá trình nhận thức Bộ môn hóa học ở phổ thông có mục đích trang bị cho học sinh hệ thống kiến thức cơ bản, bao gồm các kiến thức về cấu tạo chất, phân loại chất và tính chất của chúng Việc nắm vững các kiến thức cơ bản góp phần nâng cao chất lượng đào tạo ở bậc phổ thông, chuẩn bị cho học sinh tham gia các hoạt động sản xuất và các hoạt động sau này

Để đạt được mục đích trên, ngoài hệ thống kiến thức về lý thuyết thì hệ thống bài tập hóa học giữ một vị trí và vai trò rất quan trọng trong việc dạy và học hóa học ở trường

phổng thông nói chung, đặc biệt là ở lớp 8 trường THCS nói riêng Bài tập hóa học giúp người giáo viên kiểm tra, đánh giá kết quả học tập của học sinh Từ đó phân loại học sinh

để có kế hoạch dạy học sát với đối tượng Qua nghiên cứu bài tập hóa học, bản thân tôi thấy rõ nhiệm vụ của mình trong giảng dạy cũng như trong giáo dục học sinh

Người giáo viên dạy hóa học muốn nắm vững chương trình hóa học phổ thông, thì ngoài việc nắm vững nội dung chương trình, phương pháp giảng dạy còn cần nắm vững các bài tập hóa học của từng chương, hệ thống các bài tập cơ bản nhất và cách giải tổng quát cho từng dạng bài tập, biết sử dụng bài tập phù hợp với từng công việc: luyện tập, kiểm tra nhằm đánh giá trình độ nắm vững kiến thức của học sinh Từ đó cần phải sử dụng bài tập ở các mức khác nhau cho từng đối tượng học sinh: Giỏi, khá, trung bình, yếu…

Từ những vấn đề trên, với mong muốn góp phần nhỏ bé của mình về việc tìm tòi phương pháp dạy học thích hợp với những điều kiện hiện có của học sinh, nhằm phát triển tư duy của học sinh THCS, giúp các em tự lực chiếm lĩnh tri thức, tạo tiền đề quan trọng cho việc phát triển tư duy của các em ở các cấp học cao hơn Nên tôi đã chọn đề tài “phân dạng và phương pháp giải các bài toán hóa học lớp 8”

II Mục đích và nhiệm vụ của đề tài:

- Tiền hành điều tra tình hình nắm vững kiến thức cơ bản của học sinh lớp 8 ở trường THCS

- Hệ thống bài toán theo từng dạng

- Xây dựng các cách giải bài toán theo từng dạng nhằm giúp học sinh lĩnh hội các kiến thức một cách vững chắc và rèn luyện tính độc lập hành động và trí thông minh của học sinh

III Đối tượng nghiên cứu

Học sinh lớp 8A, 8D, 8E ở trường THCS Hồng Thủy

IV Phạm vi nghiên cứu

- Học sinh lớp 8

- Chương trình sách giáo khoa hóa học 8

V Phương pháp nghiên cứu

Để làm tốt đề tài nghiên cứu tôi sử dụng các phương pháp sau:

- Vận dụng các phương pháp nghiên cứu khoa học như: Phân tích lý thuyết, điều tra cơ bản, tổng kết kinh nghiệm sư phạm và sử dụng một số phương pháp thống kê toán học trong việc phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm v.v

- Tìm hiểu thông tin trong quá trình dạy học, đúc rút kinh nghiệm của bản thân qua các năm học

- Nghiên cứu sách giáo khoa hóa học lớp 8 và các sách nâng cao về phương pháp giải bài tập

- Trực tiếp áp dụng đề tài đối với học sinh lớp 8A, 8D, 8E

- Làm các cuộc khảo sát trước và sau khi sử dụng đề tài này, trao đổi ý kiến, học hỏi kinh nghiệm của một số đồng nghiệp

PHẦN II: NỘI DUNG

I Cơ sở lí luận và cơ sở thực tiển

1 Cơ sở lí luận

Trong quá trình dạy học hóa học ở trường THCS việc phân dạng và giải các bài toán theo từng dạng là việc làm rất quan trọng Công việc này có ý nghĩa đối với cả giáo viên và học sinh Việc phân dạng các bài toán hóa học, giúp giao viên sắp xếp các bài toán này vào những dạng nhất định và chia ra được phương pháp giải chung cho từng dạng Phận loại dạng bài toán giúp học sinh nghiên cứu tìm tòi, tạo cho học sinh thói quen tư duy, suy luận

và kỹ năng làm bài khoa học, chính xác, giúp học sinh có thói quen nhìn nhận vấn đề theo nhiều cách khác nhau, từ đó học sinh có thể dùng nhiều kiến thức cùng giải quyết một vấn

đề

Trong việc phân loại các bài toán hóa học và phương pháp giải cho từng dạng giúp học sinh rèn luyện một cách tập trung từng kĩ năng, kĩ xảo làm bài, từ đó các em sử dụng kĩ năng, kĩ xảo đó một cách linh hoạt Trong quá trình giải bài toán theo từng dạng học sinh được ôn tập cũng cố lại các kiến thức đã học theo từng chủ đề giúp học sinh nắm vững các kiến thức đã học để vận dụng trong các bài toán cụ thể

2 Cơ sở thực tiển

Hóa học là môn học thực nghiệp kết hợp lý thuyết Thực tế việc giải quyết các bài toán hóa học đối với học sinh lớp 8 còn gặp nhiều khó khăn vì đây là môn học, học sinh mới tiếp cận Từ khi được chuyển về trường THCS Hồng Thủy công tác, giảng dạy môn hóa học Qua quá trình dạy học tôi thấy: chất lượng đối tượng học sinh ở đây chưa đồng đều,

có nhiều em học sinh còn yếu, lúng túng về cách làm một bài toán hóa học và đa số học sinh chưa phân dạng được các bài toán và chưa định dạng được phương pháp giải các bài toán gặp phải Trước tình hình học tập của học sinh lớp 8 hiện nay, là giáo viên phụ trách

bộ môn, tôi nhận thấy việc cần thiết là phải hướng dẫn học sinh cách phân dạng các bài toán hóa học và phương pháp chung để giải các bài toán thuộc mỗi dạng Từ đó giúp học sinh học tập tốt hơn và khi gặp một bài toán hóa học tự học sinh có thể phân dạng và đưa ra phương pháp giải thích hợp

II Thực trạng trước khi thực hiện các giải pháp của đề tài

Qua trao đổi cởi mở sau giờ học, các em học sinh cho biết các khái niệm mở đầu của hóa học rất khó thuộc và cũng rất dễ quên

Tôi đã có những nhận xét:

- Đa số học sinh trong lớp 8A, 8D, 8E có thái độ học tập nghiêm túc, tập trung nghe giảng

- Một số em đã biết sử dụng các phương pháp giải toán (áp dụng tốt lý thuyết và các công thức đã học) một cách thích hợp Tuy nhiên, còn có một số vấn đề làm cho các em ít quan tâm, học kém môn hóa học đó là: Do sự hiểu biết các khái niệm hóa học mới mẻ nên các

em dễ quên và khó học thuộc, phần lớn các em chỉ học lý thuyết, ít làm bài tập nên rất khó trong việc giải bài toán

- Chưa biết sử dụng thời gian hợp lí để học tốt, học nhớ các khái niệm, công thức

- Phần lớn các em chưa xác định, phân dạng được bài toán nên tìm cách giải sai

- Học sinh lớp 8 đang ở giai đoạn lứa tuổi hiếu động, chưa có tính kiên trì, cẩn thận do đó khi làm bài tập các em thường mắc một số sai lầm phổ biến

Kết quả kiểm tra bài 1 tiết

III.Biện pháp thực hiện:

Qua quá trình giảng dạy, nghiên cứu tài liệu, nội dung chương trình môn học, tôi đã

phân dạng các loại bài toán hóa học lớp 8 như sau:

- Bài toán tính theo công thức hóa học

- Bài toán về lập CTHH

- Bài toán tính theo phương trình hóa học

- Bài toán về dung dịch và nồng độ dung dịch

A Dạng 1: Bài toán tính theo công thức hóa học

1 Tính thành phần phần trăm các nguyên tố theo khối lượng

* Cách giải: CTHH có dạng AxBy

- Tìm khối lượng mol của hợp chất MAxBy = x.MA + y.MB

- Tìm số mol nguyên tử mỗi nguyên tố trong 1 mol hợp chất

x,y là chỉ số nguyên tử của các nguyên tố trong CTHH

- Tính thành phần % mỗi nguyên tố theo công thức

%A = mA MAxBy 100% = x.MA MAxBy 100%

* Ví dụ: Tìm TP % của S và O trong hợp chất SO2

- Tỡm khối lượng mol của hợp chất : MSO2 = 1.MS + 2 MO = 1.32 + 2.16 = 64(g)

- Trong 1 mol SO2 có 1 mol nguyờn tử S (32g), 2 mol nguyên tử O (64g)

- Tính khối lượng mol của hợp chất MAxBy = x.MA + y MB

- Tìm khối lượng mol của từng nguyên tố trong 1 mol hợp chất:

mA = x.MA , mB = y MB

- Tính khối lượng từng nguyên tố trong lượng hợp chất đã cho

mA = mA mAxBy MAxBy. = x MA mAxBy.MAxBy. , mB = mB mAxBy MAxBy. = y MB mAxBy.MAxBy.

* Ví dụ: Tìm khối lượng của Các bon trong 22g CO2

Giải:

- Tính khối lượng mol của hợp chất MCO2 = 1.Mc + 2 MO = 1.12 + 2 16 = 44(g)

- Tìm khối lượng mol của từng nguyên tố trong 1 mol hợp chất:

mC = 1.Mc = 1.12 = 12 (g)

- Tính khối lượng từng nguyên tố trong lượng hợp chất đã cho

mC = mC mCO MCO. 22 = 1.12.2244 = 6(g)

B Dạng 2: Bài toán về lập công thức hóa học

1.Lập CTHH hợp chất khi biết thành phần nguyên tố và biết hóa trị của chúng

* Cách giải: - CTHH có dạng chung : AxBy (Bao gồm: ( M2Oy , HxA, M(OH)y , MxAy) Vận dụng Qui tắc hóa trị đối với hợp chất 2 nguyên tố A, B

(B có thể là nhóm nguyên tố:gốc axít,nhóm– OH): a.x = b.y  x

y = b

a (tối giản) thay x=

a, y = b vào CT chung  ta có CTHH cần lập

* Ví dụ Lập CTHH của hợp chất nhôm oxít a b

* Giải: CTHH có dạng chung AlxOy Ta biết hóa trị của Al=III,O=II

 a.x = b.y III.x= II y  x

y= II

III  thay x= 2, y = 3 ta có CTHH là: Al2O3

2.Lập CTHH hợp chất khi biết thành phần khối lượng nguyên tố

a Biết tỉ lệ khối lượng các nguyên tố trong hợp chất

* Cách giải: - Đặt công thức tổng quát: AxBy

- Ta có tỉ lệ khối lượng các nguyên tố: .

* Giải: - Đặt công thức tổng quát: FexOy

- Ta có tỉ lệ khối lượng các nguyên tố: .

b Xác định công thức hóa học của hợp chất khi biết thành phần % các nguyên tố

hoặc tỉ lệ khối lượng các nguyên tố:

* Cách giải:

- Nếu đề bài không cho dữ kiện M ( khối lượng mol )

Gọi công thức cần tìm : AxBy hoặc AxByCz ( x, y, z nguyên dương)

Tỉ lệ khối lượng các nguyên tố :

B

M

B

% :

= a : b : c ( tỉ lệ các số nguyên ,dương )

Công thức hóa học : AaBbCc

- Nếu đề bài cho dữ kiện M

Gọi công thức cần tìm : AxBy hoặc AxByCz ( x, y, z nguyên dương)

Ta có tỉ lệ khối lượng các nguyên tố :

x B C A

M

Giải ra tìm x, y, z

Chú ý : - Nếu đề bài không cho dữ kiện M : Đặt tỉ lệ ngang

- Nếu đề bài có dữ kiện M : Đặt tỉ lệ dọc

* Ví dụ1: Một hợp chất có thành phần % về khối lượng các nguyên tố : 70%Fe,30%O Hãy xác định công thức hóa học của hợp chất đó

Gọi công thức hợp chất SxOy Biết M = 64 gam

Ta có tỉ lệ khối lượng các nguyên tố :

100

64 50

16 50

32



x

⇒? x = 1

32 100

64 50



y =

16 100

64 50

= 2

Vậy công thức hóa học của hợp chất là : SO2

C Dạng 3: Bài toán tính theo phương trình hoá học

* Phương pháp chung :

Để giải được các dạng bài tập tính theo phương trình hoá học lớp 8 yêu cầu học sinh phải nắm các nội dung:

- Chuyển đổi giữa khối lượng chất hoặc thể tích chất khí thành số mol chất

Viết đầy đủ chính xác phương trình hoá học xảy ra

- Dựa vào phương trình hoá học để tìm số mol chất tham gia hoặc chất tạo thành

- Chuyển đổi số mol thành khối lượng (m = n.M) hoặc thể tích chất khí ở đktc ( V= n.22,4)

1 Bài toán dựa vào số mol tính khối lượng, thể tích chất tham gia( hoặc chất tạo thành)

V

- Lập phương trình hoá học

- Dựa vào tỉ lệ các chất có trong phương trình tìm ra số mol chất cần tìm

- Chuyển đổi ra số gam hoặc thể tích chất cần tìm

* Ví dụ1 : Cho 6,5 gam Zn tác dụng với axit clohiđric Tính :

a) Thể tích khí hiđro thu được sau phản ứng(đktc)?

b) Khối lượng axit clohiđric đã tham gia phản ứng?

Bài giải

65

5 6

mol

- PTHH : Zn + 2HCl ZnCl2 + H2 ()

1 mol 2 mol 1 mol

0,1 mol x ? mol y ? mol

theo phương trình phản ứng tính được:

x= 0,2 mol và y = 0,1 mol

- Vậy thể tích khí hiđro : V = n.22,4 = 0,1 22,4 = 2,24 lít

- Khối lượng axit clohiđric : m = nM = 0,2.36,5 = 7,1 gam

2 Bài toán về lượng chất dư

* Cách giải :

- Viết và cõn bằng PTHH:

- Tính số mol của chất đề bài đó cho

- Xác định lượng chất nào phản ứng hết, chất nào dư bằng cách:

- Lập tỉ số :

=> Tỉ số của chất nào lớn hơn -> chất đó dư; tỉ số của chất nào nhỏ hơn, chất đó pư hết

- Dựa vào PTHH, tỡm số mol cỏc chất sản phẩm theo chất pư hết

- Tính toán theo yêu cầu của đề bài (khối lượng, thể tích chất khí…)

* Ví dụ: Đốt cháy 6,2 gam Photpho trong bình chứa 6,72 lít khí Oxi ở đktc Hãy cho biết sau khi cháy :

a) Photpho hay oxi chất nào còn dư ?

b) Chất nào được tạo thành và khối lượng là bao nhiêu gam ?

* Cách giải:

a) Xác định chất dư

nP = 0,2

31

2,6

72 , 6 4

5

3,0

Bài toán có dạng : cho m (g) hỗn hợp A ( gồm M, M’) phản ứng hoàn toàn với lưọng chất B

 Tính thành phần % của hỗn hợp hay lượng sản phẩm

a Trường hợp trong hỗn hợp có một số chất không phản ứng với chất đã cho:

cho m (g) hỗn hợp A(gồm M, M’) + chỉ có một chất phản ứng hoàn toàn với lưọng chất B

*Cách giải:

- Xác định trong hỗn hợp A (M, M’) chất nào phản ứng với B viết và cân bằng PTHH

- Tính số mol các chất trong quá trình phản ứng theo các dữ kiện của bài toán liên quan đến lưọng hh hay lượng chất phản ứng, để xác định lượng chất nào trong hỗn hợp phản ứng, lượng chất không phản ứng

- Dựa vào PTHH, các dữ kiện bài toán, tìm lượng các chất trong hỗn hợp hay lượng các chất sản phẩm theo yêu cầu

* Ví dụ: Cho 9,1 gam hỗn hợp kim loại Cu và Al phản ứng hoàn toàn với dd HCl, thu được 3,36 lít khí (đktc) Tính TP % của hỗn hợp kim loại

* Giải: - Cho hỗn hợp kim loại vào HCl chỉ có Al phản ứng theo PT:

b.Trường hợp các chất trong hỗn hợp đều tham gia phản ứng

cho m (g) hỗn hợp A ( gồm M, M’) + các chất trong ãôn hợp A đều phản ứng hoàn toàn với lưọng chất B

* Cách giải:

- Viết và cân bằng PTHH xảy ra

- Tính số mol các chất trong quá trình phản ứng theo các dữ kiện của bài toán liên quan đến lượng hh hay lượng chất phản ứng

- Dựa vào PTHH, các dữ kiện bài toán, Lập hệ phương trình bậc nhất 1 ẩn( hoặc 2 ẩn ) tìm lượng các chất trong hỗn hợp hay lượng các chất sản phẩm theo yêu cầu

msăt + mđồng + moxi = m oxit = 29,6 + 9,6 = 39,2 gam

Cách 2 : Gọi x,y là số mol của Cu và Fe trong hỗn hợp ban đầu (x,y nguyên dương) Theo bài ra ta có :

a1 Hiệu suất phản ứng liên quan đến khối lượng sản phẩm :

H % = x 100%

Khối lượng sản phẩm ( thực tế )

Khối lượng sản phẩm( lý thuyết )