skkn đề tài nghiên cứu khoa học sư phạm ứng dụng môn hóa học trường THCS lê quý đôn

Tuy vậy với học sinh lớp 8 chưa thể cân bằng được theo các phương pháp này, SGK lớp 8 mới chỉ dừng lại ở mức độ nêu ra 3 bước lập 1 phương trình hoá học là.. Để góp phần làm đơn giản hoá

Trang 1

I TÊN ĐỀ TÀI:

“MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP LẬP PHƯƠNG TRÌNH HOÁ HỌC

BẬC TRUNG HỌC CƠ SỞ”

II TÓM TẮC

Để làm tốt các bài tập hoá học, việc cần thiết trước hết là các em phải cân

bằng nhanh và đúng các phương trình hoá học rồi mới làm các bước tiếp theo Có

nhiều phương pháp để cân bằng một phương trình hoá học trong đó có các phương pháp “cân bằng electron và ion - eclectron” cân bằng nhanh và chính xác Tuy vậy với học sinh lớp 8 chưa thể cân bằng được theo các phương pháp này, SGK lớp 8

mới chỉ dừng lại ở mức độ nêu ra 3 bước lập 1 phương trình hoá học 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

Bước 3: Viết phương trình hoá học.

Qua thực tế giảng dạy tôi thấy khi gặp những phương trình phản ứng phức

tạp thì học sinh rất lúng túng ở bước 2 khi đi tìm hệ số thích hợp đặt trước các

công thức Do đó việc cân bằng hoá học là một nội dung khó đối với học sinh 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 cân bằng nhanh và chính xác các phương trình hoá học phù hợp với trình độ nhận thức của các em

1.Phương pháp thứ nhất: Lập phương trình hoá học bằng phương pháp chẵn - lẻ 2.Phương pháp thứ hai: Lập phương trình hoá học bằng phương pháp phân số.

3.Phương pháp thứ ba: Lập phương trình hoá học bằng phương pháp dùng bội số

chung nhỏ nhất

4.Phương pháp thứ tư: Lập phương trình hoá học bằng phương pháp đại số

Nghiên cứu được tiến hành trên hai lớp: 8C là lớp thực nghiệm, 8D là lớp đối chứng Lựa chọn thiết kế kiểm tra sau tác động với các nhóm tương đương Lớp

Trang 2

thực nghiệm được thực hiện theo phương pháp nghiên cứu đề tài, kết quả cho thấy tác động có ảnh hưởng đến kết quả học của học sinh, lớp thực nghiệm đạt kết quả cao hơn so với lớp đối chứng:

- Bài kiểm tra đầu ra của lớp thực nghiệm có giá trị trung bình là: 6.61

- Bài kiểm tra đầu ra của lớp đối chứng có giá trị trung bình là: 5.70

Kết quả kiểm chứng cho thấy P1 < 0.05 có nghĩa là có sự khác biệt lớn giữa điểm trung bình của lớp thực nghiệm và lớp đối chứng Qua đó, chứng minh rằng: Việc sử dụng đề tài có làm nâng cao kết quả học tập môn Hóa học của học sinh lớp

8 trường Trung học cơ sở Lê Quý Đôn

III GIỚI THIỆU

Hoá học là bộ môn khoa học tự nhiên mà học sinh được tiếp cận muộn nhất, đến lớp 8 học sinh mới bắt đầu làm quen với môn học này, nhưng nó lại có vai trò quan trọng ở trường phổ thông Môn Hoá học cung cấp cho học sinh một

hệ thống kiến thức phổ thông, cơ bản và thiết thực đầu tiên về hoá học, rèn cho học sinh óc tư duy sáng tạo và khả năng trực quan nhanh nhạy Vì vậy giáo viên

bộ môn Hoá học cần hình thành ở các em một kỹ năng cơ bản, thói quen học tập

và làm việc khoa học làm nền tảng để các em phát triển khả năng nhận thức và năng lực hành động Hình thành cho các em những phẩm chất cần thiết như cẩn thận, kiên trì, trung thực, tỉ mỉ, chính xác, yêu thích khoa học

Nhằm thực hiện mục tiêu của ngành, bản thân là một giáo viên đứng lớp giảng

dạy bộ môn Hóa học nhận thấy việc lĩnh hội kiến thức hoá học của học sinh là hết sức khó khăn Mặt khác, Hóa học là một môn học hoàn toàn mới đối với học sinh lớp 8, mà khối lượng kiến thức cần lĩnh hội tương đối nhiều Phần lớn các bài gồm những khái niệm mới, rất trừu tượng, khó hiểu Do đó, giáo viên cần tìm ra phương pháp dạy học gây được hứng thú học tập bộ môn giúp các em chủ động lĩnh hội kiến thức một cách nhẹ nhàng, không gượng ép là điều cần quan tâm Khi học sinh

có hứng thú, niềm say mê sẽ giúp các em phát huy được năng lực tư duy, khả năng

tự học và óc sáng tạo để từ đó nâng cao chất lượng bộ môn nói riêng và góp phần

Trang 3

nâng cao chất lượng giáo dục nói chung là vấn đề hết sức quan trọng trong quá trình dạy học của giáo viên

Trong môn Hóa học có rất nhiều nội dung kiến thức cần phải chiếm lĩnh Vì mới bắt đầu làm quen với môn Hoá học, nên có không ít học sinh gặp khó khăn khi học tập bộ môn này, nhất là khi tự mình lập nhanh và đúng các phương trình hoá học, mặc dù được giáo viên hướng dẫn khá rõ khi học bài “lập phương trình hóa học” Trong Hóa học, phương trình hóa học là một nội dung kiến thức rất quan trọng, do đó việc lập đúng phương trình hóa học lại càng quan trọng hơn Vì lập đúng phương trình hóa học thì các em mới giải đúng các bài toán hoá học (bài toán tính theo phương trình hóa học) Qua thực tế giảng dạy tôi thấy học sinh rất lúng túng khi đi tìm hệ số thích hợp đặt trước các công thức, do đó việc lập phương trình hoá học là một nội dung khó đối với học sinh Thực tế học sinh đã học lập phương trình hóa học từ lớp 8 nhưng lên lớp 9 nhiều em vẫn còn lập phương trình hoá học sai

Với những lý do trên, tôi chọn đề tài: “Một số phương pháp lập phương

trình hoá học bậc THCS” để giúp các em học sinh tham khảo và tự rèn luyện cho

mình những kinh nghiệm bổ ích trong quá trình học tập bộ môn Hoá học một cách

tự tin và hứng thú

Tôi cho rằng, lập phương trình hoá học không phải là vấn đề mới đối với học sinh trung học cơ sở, nhưng để lập đúng phương trình hoá học là việc làm không dễ đối với nhiều học sinh lớp 8-9 Vì khi dạy bài “lập phương trình hóa học” lớp 8 giáo viên không đủ thời gian để liệt kê các phương pháp cân bằng mà chỉ giới thiệu cách lập chung (theo sgk) nên nhiều học sinh chưa nắm được Với đề tài này sẽ trình bày một số phương pháp cân bằng cụ thể, hệ thống mà trong sách giáo khoa

và các sách tham khảo khác chưa đề cập đến hoặc chưa tổng hợp thành hệ thống Đây là tính mới của đề tài, có thể áp dụng ở trường trung học cơ sở và giáo viên có thể thực hiện đề tài này qua các buổi phụ đạo học sinh yếu kém, qua các giờ ôn tập, luyện tập chính khóa

Trang 4

IV PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1 Khách thể nghiên cứu

 Giáo viên:

- Thầy Đinh Duy Việt – Giáo viên dạy Hóa lớp 8C (Lớp thực nghiệm)

– Giáo viên dạy Hóa lớp 8D (Lớp đối chứng)

Giáo viên có tinh thần và trách nhiệm cao trong công việc được học sinh yêu mến Có lòng yêu nghề, mến trẻ, nhiệt tình trong công việc giáo dục học sinh, giáo viên có tay nghề, có kinh nghiệm trong giảng dạy

 Học sinh:

Hai lớp được chọn tham gia nghiên cứu là hai lớp đại trà có kết quả học tập tương đương nhau

- Ý thức học tập của học sinh khá tốt, giáo viên chủ nhiệm có chú ý nhiều đến kết quả học tập của học sinh

- Đa số các em đều là con của gia đình nông dân, hiền ngoan, được các bậc phụ huynh quan tâm

2 Thiết kế

- Lựa chọn thiết kế: Kiểm tra trước và sau tác động với hai nhóm tương đương

- Tôi dùng Bài viết số 2 (Học kì I) làm bài kiểm tra trước tác động Kết quả kiểm tra cho thấy điểm trung bình của hai lớp 8C và 8D có sự tương đương nhau Tôi dùng phép kiểm chứng T-Test độc lập để kiểm chứng sự tương đương điểm số trung bình của hai lớp trước khi tác động

 Bảng kiểm chứng để xác định hai lớp tương đương:

Thực nghiệm (Lớp C) Đối chứng (8D)

P1 = 0.9593 > 0.05 từ đó kết luận sự chênh lệch điểm số trung bình của hai lớp thực

nghiệm và đối chứng là không có ý nghĩa, hai lớp được coi là tương đương

 Thiết kế nghiên cứu:

Trang 5

Kiểm tra trước tác động

tác động

Thực nghiệm

Đối chứng

Dạy học bằng phương pháp sách giáo khoa (không ứng dụng đề tài) 5.70

Ở thiết kế này chúng tôi sử dụng phép kiểm chứng T-Test độc lập

3 Quy trình nghiên cứu:

 Chuẩn bị bài dạy của giáo viên:

Giáo viên dạy Hóa lớp 8D là lớp đối chứng, soạn bài dạy bằng phương pháp khác, không sử đề tài lớp 8C là lớp thực nghiệm, thiết kế kế hoạch bài dạy có sử dụng đề tài ứng dụng, lựa chọn thông tin tại các trang Web Giáo dục và trang Web Bạch Kim, Violet, … tham khảo bài dạy của đồng nghệp, …

 Tiến hành dạy thực nghiệm:

Tuân theo kế hoạch giảng dạy của nhà trường và Thời khóa biểu để đảm bảo tính khách quan

Nhằm giúp cho các em học sinh nắm vững những thao tác và phương pháp lập đúng các phương trình hoá học phù hợp với trình độ trung học cơ sở để các em học tốt hơn môn Hoá học, qua kinh nghiệm thực tế giảng dạy, tham khảo từ đồng nghiệp tôi đã tìm hiểu và lựa chọn bốn phương pháp cơ bản, cụ thể như sau:

3.1 Phương pháp thứ nhất: Lập phương trình hoá học bằng phương pháp

chẵn - lẻ

*/Nguyên tắc chung: Để lập phương trình hoá học theo phương pháp này ta

cần thực hiện theo các bước sau:

- Nên bắt đầu từ những nguyên tố mà số nguyên tử có nhiều và không bằng nhau ở hai vế

Trang 6

- Trường hợp số nguyên tử của một nguyên tố ở vế này là số chẵn và ở vế kia

là số lẻ thì trước hết phải đặt hệ số 2 cho chất mà số nguyên tử là số lẻ, rồi tiếp tục đặt hệ số cho phân tử chứa số nguyên tử chẵn ở vế còn lại sao cho số nguyên tử của nguyên tố này ở hai vế bằng nhau

Ví dụ 1: Lập phương trình hoá học của phản ứng có sơ đồ sau:

P + O2 P2O5

Bước 1: Viết sơ đồ của phản ứng: P + O2 P2O5

Bước 2: Cân bằng số nguyên tử của mỗi mỗi nguyên tố:

- Cả P và O đều có số nguyên tử không bằng nhau

- Bắt đầu từ nguyên tố O có nhiều nguyên tử hơn Trước hết phải làm chẵn

số nguyên tử O tức là đặt hệ số 2 trước công thức P2O5

P + O2 2P2O5

- Tiếp đó đặt hệ số 5 trước O2 và 4 trước P Như vậy cả hai bên đều có 10 nguyên tử O và 4 nguyên tử P

4P + 5O2 2P2O5

Bước 3: Viết phương trình hoá học:

4P + 5O2 2P2O5

Ví dụ 2: Cân bằng phương trình hoá học sau.

Al + CuCl2 -> AlCl3 + Cu

Ta thấy số nguyên tử Cl trong công thức CuCl2 là chẵn còn trong AlCl3 lẻ Cách làm: Thêm 2 trước công thức AlCl3,

Al + CuCl2 -> 2AlCl3 + Cu Tiếp theo thêm 3 vào trước CuCl2

2Al + 3CuCl2 -> 2AlCl3 + Cu Cuối cùng ta cân bằng Cu và Al, ta được phương trình hoá học:

t o

Trang 7

2Al + 3CuCl2  2AlCl3 + 3Cu

Lưu ý: Trong trường hợp phân tử có nhóm nguyên tử và sau phản ứng (trong sản phẩm) nhóm nguyên tử không bị biến đổi thì ta coi cả nhóm nguyên tử tương đương với một nguyên tố để cân bằng cho nhanh

Ví dụ 3: Lập phương trình hoá học của phản ứng có sơ đồ sau:

Al + H2SO4 Al2(SO4)3 + H2

Bước 1: Viết sơ đồ của phản ứng

Bước 2: Cân bằng số nguyên tử của mỗi nguyên tố:

- Nhóm SO4 tương đương như một nguyên tố

- Vậy nhóm SO4 có nhiều nhất và lại không bằng nhau ở hai vế, nên ta cân bằng trước, bắt đầu từ nhóm SO4

- Đặt hệ số 3 trước phân tử H2SO4 để làm cho số nguyên tử của nhóm SO4 ở hai vế bằng nhau

- Đặt hệ số 3 trước H2 và 2 trước Al Kiểm tra lại số nguyên tử ở hai bên đã bằng nhau

Bước 3: Viết phương trình hoá học:

2Al + 3H2SO4  Al2(SO4)3 + 3H2

Nhận xét:

- Vận dụng phương pháp này học sinh dễ dàng lập nhanh và đúng với đa số các phương trình hoá học Do đó có thể áp dụng cho nhiều đối tượng học sinh

- Tuy nhiên, phương pháp này rất khó áp dụng đối với những phương trình phức tạp

3.2 Phương pháp thứ hai: Lập phương trình hoá học bằng phương pháp phân

số

Trang 8

Nguyên tắc chung: Để lập phương trình hoá học theo phương pháp này ta

Bước 1: Chọn các hệ số là số nguyên hay phân số đặt trước các công thức hoá học sao cho số nguyên tử của các nguyên tố ở hai vế bằng nhau

Bước 2: Quy đồng mẫu số rồi khử mẫu

Bước 3: Viết phương trình hoá học

Ví dụ 1: Lập phương trình của phản ứng hoá học có sơ đồ sau:

P + O2 P2O5

Bước 1: - Ta thấy ở vế phải có 2 nguyên tử P và 5 nguyên tử O, còn ở vế trái

có 1 nguyên tử P và 2 nguyên tử O

- Chọn hệ số 2 đặt vào trước P hệ số

2 5 vào trước O2 để cân bằng số nguyên

tử của các nguyên tố

2P + 25 O2 P2O5

Bước 2: Quy đồng mẫu số chung là 2 sau đó khử mẫu, ta được (nhân tất cả các hệ số cho 2):

4P + 5O2 2P2O5

Al2O3 Al + O2

Bước 1:

- Ở phương trình này ta thấy ở vế phải có 1 nguyên tử Al và 2 nguyên tử O, còn ở vế trái có 2 nguyên tử Al và 3 nguyên tử O

t o

đpnc

Trang 9

- Chọn hệ số 2 đặt vào trước Al và 3

2 vào trước O2 để cân bằng số nguyên tử của các nguyên tố

Al2O3 2Al + 3

2O2

Bước 2: Quy đồng mẫu số chung là 2 sau đó khử mẫu, ta được (nhân tất cả các hệ số cho 2):

2Al2O3 4Al + 3O2

Nhận xét:

- Phương pháp này tương tự như phương pháp chẵn - lẻ, học sinh sẽ áp dụng hiệu quả với các phương trình hoá học đơn giản

3.3 Phương pháp thứ ba: Lập phương trình hoá học bằng phương pháp dùng bội

số chung nhỏ nhất

Bước 1: Xác định bội số chung nhỏ nhất của các chỉ số từng nguyên tố có trong công thức hoá học

Bước 2: Lấy bội số chung nhỏ nhất lần lượt chia các chỉ số từng nguyên tố trong mỗi công thức hoá học để được các hệ số Sau đó cân bằng các nguyên tố còn lại

đpnc đpnc đpnc

Trang 10

Chú ý: Thường bắt đầu từ nguyên tố nào có số nguyên tử nhiều và không bằng nhau ở 2 vế phương trình

Fe + O2 Fe2O3

Bước 1:

- O có số nguyên tử nhiều và không bằng nhau ở 2 vế

- Ta chọn nguyên tố oxi để cân bằng trước: Bội số chung nhỏ nhất của hai chỉ số 2 và 3 là 6

Bước 2:

- Ta lấy 6 : 3 = 2 => đặt hệ số 2 trước công thức Fe2O3

- Ta lấy 6 : 2 = 3 => đặt hệ số 3 trước công thức O2 ta được:

Fe + 3O2 2Fe2O3

- Bên vế phải (trong Fe2O3) số nguyên tử Fe là 4, tiếp theo ta đặt hệ số 4 trước Fe (bên vế trái), ta được:

4Fe + 3O2 2Fe2O3

Bước 3: Viết phương trình hoá học:

4Fe + 3O2 2Fe2O3

Al + Cl2 AlCl3

Bước 1:

- Cl có số nguyên tử nhiều và không bằng nhau ở 2 vế

- Ta chọn nguyên tố Cl để cân bằng trước: Bội số chung nhỏ nhất của hai chỉ

số 2 và 3 là 6

Bước 2:

t o

Trang 11

- Ta lấy 6 : 3 = 2 => đặt hệ số 2 trước công thức AlCl3.

- Ta lấy 6 : 2 = 3 => đặt hệ số 3 trước công thức Cl2 ta được:

Al + 3Cl2 2AlCl3

- Tiếp theo, ta cân bằng Al: Đặt hệ số 2 trước Al, ta được:

2Al + 3Cl2 2AlCl3

Nhận xét:

- Phương pháp này áp dụng hiệu quả với những phương trình hoá học đơn giản và nhiều học sinh dễ dàng áp dụng

3.4 Phương pháp thứ tư: Lập phương trình hoá học bằng phương pháp đại số

Bước 1: Đặt hệ số cân bằng là các chữ a, b, c,… trước các chất trong phản ứng (a, b, c là những số nguyên)

Bước 2: - Lập phương trình đại số (thực chất là hệ phương trình) theo nguyên tắc bảo toàn số nguyên tử mỗi nguyên tố ở 2 vế theo a, b, c

- Giải tìm a, b, c: Chọn ẩn số bất kì bằng một giá trị nào đó (thường bằng 1), rồi giải tìm nghiệm các ẩn số còn lại

- Nhân nghiệm tìm được với một số thích hợp để các hệ số là số nguyên (nếu nghiệm không nguyên)

t o

Trang 12

Ví dụ 1: Lập phương trình hoá học của phản ứng theo sơ đồ sau:

P2O5 + H2O H3PO4

Bước 1: Đặt hệ số a, b, c đứng trước các chất trong phản ứng:

aP2O5 + bH2O cH3PO4

Bước 2: Từng nguyên tố 2 vế bằng nhau:

P: 2a = c (1) O: 5a + b = 4c (2)

Chọn c = 1 Từ (1) => a = 12

Từ (3) => b = 23

Nhân tất cả các nghiệm với 2 (khử mẫu), ta được: a = 1; b = 3; c = 2

P2O5 + 3H2O  2H3PO4

Ví dụ 2: Lập phương trình hoá học của phản ứng (phản ứng phức tạp):

KMnO4 + HCl -> MnCl2 + KCl + Cl2 + H2O Bước 1: Đặt hệ số a, b, c, d, e, f trước các chất trong phản ứng:

aKMnO4 + bHCl -> cMnCl2 + dKCl + eCl2 + fH2O

Bước 2: Từng nguyên tố 2 vế bằng nhau:

Định dạng
Số trang	20
Dung lượng	300,5 KB