Đặc biệt khi làm bài tập Hóa học học sinh còn chưa thuộc kí hiệu các nguyên tố, không xác định được CTHH của chất, không xác định được chất tham gia phản ứng, chất sản phẩm, không viết v
Trang 1PHẦN I ĐẶT VẤN ĐỀ
Hóa học là môn khoa học thực nghiệm, nghiên cứu về các chất, sự biến đổi của chất
và ứng dụng của chúng Hóa học có vai trò rất quan trọng trong cuộc sống của chúng
ta Vì vậy cần học tốt môn hóa học để vận dụng thành thạo các kiến thức vào thực tiễn
Để học tốt học sinh cần phải làm tốt các bài tập hóa học, nắm vững cách lập CTHH, viết PTHH và cân bằng PTPƯ Đây là một số yêu cầu cơ bản mà học sinh cần phải đạt được
Tuy nhiên, vì mới tiếp xúc với môn học này, nên phần lớn học sinh lớp 8 còn chưa
có phương pháp học tập phù hợp, chưa lĩnh hội tốt các kiến thức của bộ môn vì vậy còn mắc nhiều sai sót Đặc biệt khi làm bài tập Hóa học học sinh còn chưa thuộc kí hiệu các nguyên tố, không xác định được CTHH của chất, không xác định được chất tham gia phản ứng, chất sản phẩm, không viết và cân bằng được PTHH…
- Qua các năm dạy Hóa Học 8, tôi gặp rất nhiều khó khăn trong việc hướng dẫn cho học sinh viết CTHH các chất, rèn luyện kỹ năng viết và cân bằng phương trình hóa học
- Khi cân bằng phương trình hóa học việc viết đúng công thức hóa học là rất quan trọng Các em học sinh hay viết sai công thức hóa học dẫn đến các em cân bằng sai các phương trình hóa học
- Học sinh chưa quen cách lập, cân bằng phương trình hóa học nên còn mơ hồ và luôn nghĩ lập phương trình hóa học là khó Các em chưa có kỹ năng cân bằng phương trình hóa học để áp dụng làm các dạng bài tập có liên quan
- Tôi tiến hành khảo sát thực tế học sinh khối 8 với bài kiểm tra sau:
A Trắc nghiệm:
Khoanh tròn vào chữ cái đầu của đáp án đúng nhất: (5đ)
1 Công thức hóa học của hợp chất có phân tử gồm 1Cu, 1S, 4O là:
a CuSO4 b CuSo4 c CuS2O4 d Cu2SO4
2 Phương trình hóa học nào dưới đây viết đúng?
Trang 2a K + O2 to K2O b 2K + O2 to K2O
c 4K + O2 to 2K2O c K + O2 to 2K2O
3 Cho phản ứng sau: Fe + 2HCl FeCl2 + H2 Chất tham gia phản ứng là:
a Fe, FeCl2 b Fe, HCl c FeCl2, H2 d Fe, H2
4 Công thức hóa học nào dưới đây viết sa?
a FeSO4 b Zncl2 c Na2O d H2O
5 Cho phản ứng hóa học sau: 2Mg + O2 a MgO Hãy xác định hệ số a.
a a = 4 b a =3 c a = 2 d a = 1
B Tự luận:
Câu 1: (2đ) Lập công thức hóa học của hợp chất được tạo bởi:
a Fe ( III) và Cl ( I) b Ca (II) và (PO4) (III)
Câu 2: (3đ) Chọn hệ số thích hợp và lập PTHH cho các sơ đồ dưới đây:
a P + O2 - > P2O5
b Na2O + HCl - > NaCl + H2O
c P2O5 + H2O - > H3PO4
d CuSO4 + NaOH - > Cu(OH)2 + Na2SO4
e KClO3 - > KCl + O2
Đáp án:
A Trắc nghiệm: Mỗi từ điền đúng được 1 đ.
B Tự luận:
Câu 1: (2đ) Lập công thức hóa học của hợp chất được tạo bởi:
a Fe ( III) và Cl ( I)
FexCly
x/y = I/ III = 1/3 Vậy x = 1; y = 3 Công thức hợp chất: FeCl3 0,5đ
b Ca (II) và (PO4) (III)
Trang 3Cax(PO4)y
x/y = III/ II = 3/2 Vậy x = 3; y = 2 Công thức hợp chất: Ca3(PO4)2 0,5đ
Câu 2: (3đ) Mỗi phương trình phản ứng cân bằng đúng được 0,5đ
a 4P + 5O2 to 2P2O5
b Na2O + HCl 2NaCl + H2O
c P2O5 + 3H2O > 2H3PO4
d CuSO4 + 2NaOH Cu(OH)2 + Na2SO4
e 2KClO3 to 2KCl + 3O2
f Fe2O3 + 3H2SO4 Fe2(SO4)3 + 3H2O
Kết quả khảo sát thu được như sau:
Kĩ năng viết, lập PTHH, cân bằng PTPƯ
Loại yếu Loại TB Loại Khá Loại Giỏi
2009 – 2010
Khi chưa
áp dụng SKKN
8 21,5% 45% 27% 6,5%
Để góp phần làm đơn giản hoá các khó khăn đó, tôi đã tìm hiểu và lựa chọn một số phương pháp giúp các em khắc phục một số lỗi thường gặp khi lập CTHH, viết PTHH, cân bằng bằng phương trình hóa học, từ đó giúp các em giải quyết các dạng bài tập dễ dàng hơn
PHẦN II GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
Trang 41 CƠ SỞ LÍ LUẬN:
* Mục đích của việc áp dụng đề tài này là:
- Nhằm khắc phục một số lỗi thường gặp của học sinh khi lập công thức hóa học các chất
- Nhằm rèn luyện kỹ năng cân bằng phương trình hóa học, từ đó có thể vận dụng để giải nhiều dạng bài tập liên quan cho học sinh lớp 8 và các lớp trên
- Tác động đến sự say mê, hứng thú trong học tập của học sinh
2 CÁC BIỆN PHÁP GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ:
2.1 Khắc phục lỗi khi lập công thức hóa học:
* Khi lập công thức hóa học học sinh thường mắc một số lỗi sau:
- Ghi chỉ số, hệ số chưa đúng vị trí, khoảng cách
Vd: H2O; 2HO; H 2O (đúng là H2O)…
- Nhóm nguyên tử ghi chỉ số sai Vd: Fe(OH)3 thì ghi FeOH3
- Viết công thức sai Vd: phân tử cl2; Cl ( đúng là Cl2)…
- Học sinh chưa học thuộc kí hiệu các nguyên tố nên còn nhầm lẫn
Vd: Cu với Ca; Al với Ag; F với Fe, Na với N…
- Ghi không đúng chiều cao, khoảng cách
Vd: Cl ( đúng Cl); Al ( đúng là Al); Zn ( đúng là Zn); cl ( đúng là Cl)
* Để học sinh hạn chế mắc một số lỗi đã nêu trên, giáo viên cần chú ý:
- Yêu cầu học sinh học thuộc bảng trang 42 sgk Hóa 8
- Nắm vững được các nguyên tắc khi viết kí hiệu nguyên tử các nguyên tố:
+ Chữ cái đầu viết hoa; chữ cái tiếp theo viết thường; hai kí hiệu viết liền nhau
+ Công thức hợp chất gồm 2 nguyên tố trở lên thì kí hiệu hóa học các nguyên tố phải viết cao ngang bằng với nhau
- Dạy đến bài 9 (công thức hóa học) ở sgk trang 32, 33 cần chú ý kỹ cho học sinh viết công thức:
Trang 5a, Công thức của đơn chất chỉ gồm kí hiệu hóa học của nguyên tố tạo nên đơn chất đó.
- Với đơn chất kim loại: CTHH của đơn chất kim loại là kí hiệu hóa học của nguyên
tố tạo nên kim loại đó
Vd: Công thức hóa học của đồng, kẽm, than, lưu huỳnh… Cu, Zn, C, S…
- Với đơn chất phi kim:
+ Một số phi kim ở thể rắn: công thức hóa học cũng là kí hiệu hóa học của nguyên tố tạo nên phi kim đó
Vd: Công thức hóa học của cacbon là C; của lưu huỳnh là S…
+ Phi kim ở thể khí hoặc thể lỏng: công thức hóa học gồm hai nguyên tử phi kim tạo thành nên phải thêm chỉ số 2 ở chân kí hiệu ( trừ khí ozon là O3 )
Vd: Công thức hóa học của khí hidro là: H2; khí clo là: Cl2; dung dịch brom là Br2
b, Công thức của hợp chất: gồm kí hiệu hóa học của những nguyên tố tạo ra chất kèm theo chỉ số ở chân
Công thức dạng chung AxByCz
Trong đó: A, B, C là kí hiệu hóa học
x, y, z là chỉ số và nếu chỉ số là 1 thì không ghi
Ví dụ: Công thức hóa học của hợp chất nước là H2O, kaliclorua là KCl, axit sunfuric là H2SO4
- Công thức hóa học của chất tạo bởi 2 nguyên tố hóa học: A a x B b y
+ Ghi kí hiệu hóa học của 2 nguyên tố kèm theo hóa trị đặt bên trên mỗi nguyên tố tương ứng
Hai hóa trị bằng nhau ( a = b) chỉ số x = y = 1
Hai hóa trị khác nhau: a ≠ b nếu:
Tỉ lệ a : b đã tối giản thì x = b; y = a
Vd: x II y
III
O
Al Al2O3
Tỉ lệ a : b chưa tối giản thì đơn giản a : b = a’ : b’ => x = b’; y = a’
Vd: VI S O II3 ( không phải là S2O6)
Trang 6- Công thức hóa học của chất tạo bởi một nguyên tố kết hợp với một nhóm nguyên tử.
+ Khi một nhóm nguyên tử mang chỉ số phải khác 1 để trong dấu ( )
* Lưu ý: nguyên tắc khi viết công thức hóa học: ghi hệ số đứng liền ngay trước công
thức và cao bằng kí hiệu; chỉ số ghi liền sau kí hiệu và thấp ngang chân của kí hiệu
2.2 Khắc phục lỗi khi lập phương trình hóa học:
* Để có thể lập được một phương trình hóa học, học sinh cần viết đúng phương trình hóa học dạng chữ Từ phương trình hóa học dạng chữ thay tên các chất bằng công thức hóa học được sơ đồ phản ứng, từ đó cân bằng phương trình hóa học
Tuy nhiên trong quá trình lập phương trình hóa học, học sinh thường vướng mắc ở một số vấn đề sau:
- Học sinh thường không xác định được chất tham gia phản ứng (chất ban đầu) hay chất tạo thành sau phản ứng (sản phẩm) nên không viết được phương trình hóa học xảy
ra
- Học sinh không biết bắt đầu cân bằng từ nguyên tử nguyên tố nào, làm sao để tìm được hệ số, mỗi dạng bài có cách cân bằng như thế nào
- Hoặc sau khi cân bằng được số nguyên tử một nguyên tố thì không cân bằng tiếp các nguyên tử nguyên tố còn lại
=> Do đó muốn lập một phương trình phản ứng hóa học đầy đủ, chính xác thì:
1, Học sinh phải nắm vững ba bước lập phương trình hoá học ở SGK lớp 8 là:
Bước 1: Viết sơ đồ phản ứng.
Bước 2: Cân bằng số nguyên tử của mỗi nguyên tố: Tìm hệ số thích hợp đặt trước
các công thức sao cho số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở 2 vế bằng nhau
Bước 3: Viết phương trình hoá học.
2, Khi học sinh viết phương trình phản ứng giáo viên cần lưu ý, hướng dẫn học sinh xác định chất tham gia, sản phẩm để lập sơ đồ phản ứng hóa học
Ví dụ 1: Lưu huỳnh tác dụng với sắt tạo ra sắt(II)sunfua.
- Chất tham gia: lưu huỳnh và sắt
- Chất sản phẩm: săt(II)sunfua
Phương trình hóa học dạng chữ: Lưu huỳnh + sắt sắt(II)sunfua
Trang 7Sơ đồ phản ứng hóa học: S + Fe -> FeS
Ví dụ 2: Kẽm tác dụng với axit clohiđric tạo ra kẽm clorua và giải phóng khí hiđrô.
- Chất tham gia: kẽm và axit clohidric
- Sản phẩm: kẽm clorua và khí hidro
Phương trình hóa học dạng chữ: Kẽm + axit clohiđric kẽm clorua + khí hiđrô
Sơ đồ phản ứng hóa học: Zn + HCl -> ZnCl 2 + H 2
3, Sau khi lập sơ đồ phản ứng thì giáo viên hướng dẫn học sinh cách cân bằng phương trình hóa học và hoàn thành phương trình hóa học đó
Tuy nhiên để cân bằng nhanh và chính xác hệ số các em có thể thực hiện một trong các cách sau:
Cách 1 : Cân bằng theo phương pháp “Hệ số thập phân”
Để cân bằng phản ứng theo phương pháp này ta cần thực hiện các Bước sau.
Bước 1: Đưa các hệ số là số nguyên hay phân số vào trước các công thức hoá
học sao cho số nguyên tử hai vế bằng nhau
Bước 2: Quy đồng mẫu số rồi khử mẫu để được PTHH hoàn chỉnh.
Ví dụ 1: Cân bằng phản ứng sau.
P + O2 to
Ở phương trình này ta thấy ở vế phải có 2 nguyên tử P và 5 nguyên tử O còn ở vế trái có một nguyên tử P và 2 nguyên tử O vậy
Cách làm: Đưa hệ số 2 vào trước P hệ số
2
5
vào trước O2 để cân bằng số nguyên tử
2P +
2
5
O2 - P2O5
Tiếp đó ta quy đồng mẫu số chung là 2 ta được
2
2
5 2
2
P O2 -
2
2
P2O5
Khử mẫu ta được phương trình hóa học hoàn chỉnh
4P + 5O2 to 2P2O5
Ví dụ 2: Cân bằng phản ứng sau.
t 0
t 0
Trang 8C2H2 + O2
to
Ở phương trình này ta thấy ở vế phải có 1 nguyên tử C, ở bên trái có 2 nguyên tử C
Cách làm: Đặt hệ số 2 vào trước CO2
C2H2 + O2 to 2CO2 + H2 O
Lúc này ta thấy ở vế trái có 2 nguyên tử O còn ở vế bên phải có 5 nguyên tử O vậy ta
thêm hệ số
2
5
vào O2
C2H2 +
2
5
O2 to 2CO2 + H2O Tương tự quy đồng rồi khử mẫu số ta được phương trình hóa học
2C2H2 + 5O2 to 4CO2 + 2H2O
Ví dụ 3: Al2O3 to Al + O2
Tương tự ta đặt 2 vào trước Al và
2
3
vào trước O2
Al2O3 to
2Al +
2
3
O2
Quy đồng mẫu số với 2 rồi khử mẫu ta được phương trình hoá học
2Al2O3 to 4Al + 3O2
* Ưu điểm: Phương pháp này áp dụng đặc biệt có hiệu quả với các phương trình có một
hoặc nhiều chất là đơn chất, tổng số chất trong phản ứng từ 3 đến 4 (như các phản ứng giữa kim loại, phi kim với các chất khác hay các phản ứng phân huỷ tạo ra đơn chất)
* Nhược điểm: Phương pháp này không áp dụng được cho những phương trình khó, số
chất trong phản ứng nhiều như: Cu + HNO3 - > Cu(NO3)2 + NO2 + H2O
Cách 2 : Cân bằng các phương trình hoá học theo phương pháp “chẵn-lẻ”.
- Để cân bằng theo phương pháp này ta làm như sau:
Xét các chất trước và sau phản ứng Nếu số nguyên tử của cùng một nguyên tố trong một số công thức hoá học là số chẵn còn ở công thức khác lại là số lẻ thì đặt hệ số 2 trước công thức có số nguyên tử là lẻ, sau đó tìm các hệ số còn lại
Trang 9Ví dụ 1: Cân bằng phương trình hoá học sau.
FeS2 + O2 to Fe2O3 + SO2
Cách làm:
Ta thấy số nguyên tử oxi trong O2 và SO2 là chẵn còn trong Fe2O3 là lẻ vậy cần đặt hệ số
2 trước công thức Fe2O3
FeS2 + O2
to
2Fe2O3 + SO2
Tiếp theo ta lần lượt cân bằng sắt và lưu huỳnh
4FeS2 + O2 to 2Fe2O3 + SO2
4FeS2 + O2 to 2Fe2O3 +8SO2
Cuối cùng ta cân bằng oxi ta thấy ở vế phải có tổng cộng 22 oxi , phải thêm hệ số 11 vào trước công thức O2 ta được phương trình hoá học
4FeS2 + 11 O2 to 2Fe2O3 + 8SO2
Ví dụ 2: Cân bằng phương trình hoá học sau.
Al + CuCl2 -AlCl3 + Cu
Cách làm: Ta thấy clo trong công thức CuCl2 là chẵn còn trong AlCl3 lẻ vậy
Thêm 2 trước công thức AlCl3
Al + CuCl2 -2AlCl3 + Cu Tiếp theo ta cân bằng Clo
2Al + 3 CuCl2 -2AlCl3 + Cu Cuối cùng ta cân bằng đồng ta được phương trình hoá học
2Al + 3CuCl2 2AlCl3 + 3Cu
Ví dụ 3 Al + O2
to
Cách làm: Cả nguyên tố nhôm và nguyên tử oxi trong 1 công thức là chẵn 1 công thức là
lẻ nhưng oxi có số lẻ cao hơn nên cân bằng oxi trước
Al + O2 to 2Al2O3
Al + 3 O2 to 2Al2O3
4Al + 3 O2 to 2Al2O3
Trang 10Nếu cân bằng nhôm trước hệ số tiếp theo thường lẻ phải quy đồng khử mẫu:
2Al + O2 to Al2O3
2Al +
2
3
O2 to Al2O3
Nhân các hệ số với 2 rồi khử mẫu
4 Al + 3O2 to 2Al2O3
Cuối cùng ta cân bằng ta được phương trình hoá học
4 Al + 3O2 to 2Al2O3
* Ưu điểm: Trong các trường hợp cụ thể có thể các PTHH có nhiều nguyên tố mà ở một
số là chẵn ở một số bên là lẻ do đó ta nên chọn nguyên tố có số lẻ cao hơn để cân bằng
* Nhược điểm: Phương pháp này chỉ áp dụng đối với những phương trình đơn giản
Cách 3: Tìm bội số chung nhỏ nhất:
Với PTHH có tất cả 3 chất trong đó có 2 chất là đơn chất thì sau khi chọn được nguyên tố thích hợp để cân bằng ta có thể tìm bội số chung nhỏ nhất của các chỉ số nguyên tố đó trong công thức hoá học để tìm 2 hệ số cùng lúc
Ví dụ 1: Al + Cl2
to
AlCl3
Cách làm: Ta chọn nguyên tố clo để cân bằng bội số chung nhỏ nhất của 2 chỉ số 2, 3 là
6 Ta lấy 6 : 3 = 2 điền 2 trước AlCl3 Lấy 6 : 2 = 3 điền 3 trước Cl2 ta được
Al +3Cl2
to
2AlCl3
Cân bằng nhôm:
2Al + 3Cl2
to
2AlCl3
Cuối cùng cân bằng ta được phương trình hoá học
2Al + 3Cl2 to 2AlCl3
Ví dụ 2: P + O2 to P2O5
Cách làm: Ta chọn oxi để cân bằng Bội số chung nhỏ nhất của 2 và 5 là 10 lấy
bội số chung trên chia cho chỉ số của nguyên tố oxi trong từng công thức hoá học
để tìm hệ số
Trang 1110 : 2 = 5 điền 5 vào trước O2; 10 : 5 = 2 điền 2 vào trước P2O5 ta được:
P + 5O2 to 2P2O5
Sau đó cân bằng phốt pho bằng cách thêm 4 vào trước P ta được PTHH
4P + 5O2 to 2P2O5
Ví dụ 3: N2 + H2
to
Cách làm: Ta chọn Hidrô Bội số chung gần nhất của 2 chỉ số, của nguyên tố
Hiđrô là 6 lấy bội số chung vừa tìm được lần lượt chia cho chỉ số của các chỉ số trong từng công thức, ta tìm được các hệ số tương ứng là:
N2 + 3H2 to 2NH3
Cuối cùng ta được phương trình hoá học: N2 + 3H2 to 2NH3
* Ưu điểm: Phương pháp này với những phản ứng có 3 chất trong đó có 2 chất là đơn
chất
* Nhược điểm: Chỉ áp dụng cho những phương trình đơn giản, khó áp dụng cho các
phương trình khó, phức tạp
Cách 4 : Cân bằng phản ứng theo phương pháp “ Đại số” Để cân bằng phương trình
hoá học theo phương pháp này ta cần thực hiện các Bước sau:
Bước 1: Đưa các hệ số a, b , c, d, e… lần lượt vào trước công thức hoá học ở 2 vế
của PTHH
Bước 2: Cân bằng số nguyên tử ở 2 vế của phương trình bằng 1 hệ phương trình
đại số bậc nhất chứa các ẩn a, b, c, d, e…(lưu ý để lập được các phương trình cần nắm vững tổng số nguyên tử của 1 nguyên tố ở vế trái luôn bằng tổng số nguyên tử, nguyên tố
đó ở vế phải Như vậy với 1 PTHH bất kì nếu có tổng số chất là n thì ta luôn lập được (n – 1) phương trình)
Bước 3: Giải hệ phương trình vừa lập để tìm các hệ số a, b, c, d, e… (lưu ý vì hệ
phương trình có n ẩn nhưng chỉ có (n-1) PTHH nên ta chọn 1 giá trị bất kì cho 1 ẩn số nào đó sao cho dễ tìm được các hệ số còn lại theo giá trị đó, giải tìm các hệ số còn lại)
Bước 4: Đưa các giá trị (a, b, c, d, e…) vừa tìm được vào PTHH (nếu hệ số tìm
được là phân số ta quy đồng rồi khử mẫu)