Hình thành kỹ năng xác định công thức hóa học trong dạy học hóa học 8 THCS

Hình thành kỹ xác định cơng thức hóa học dạy học hóa học THCS MỤC LỤC I 1/16 Hình thành kỹ xác định cơng thức hóa học dạy học hóa học THCS Phần I: Mở đầu I Lý chọn đề tài: Để thực nhiệm vụ giảng dạy giáo dục theo qui định ngành q trình giảng dạy tơi rút số kinh nghiệm phương pháp dạy học, bước đầu kinh nghiệm giúp tơi hồn thành tốt nhiệm vụ Qua sáng kiến tơi xin mạnh dạn trình bày vấn đề mà tơi thấy tâm đắc việc hình thành kỹ xác định cơng thức hóa học dạy học hóa học Nhằm tạo cho học sinh kỹ viết cơng thức hóa học, tìm hóa trị nguyên tố biết nhóm nguyên tố, lập cơng thức hóa học biết hóa trị dựa vào kết phân tích định lượng dựa vào phương trình hóa học để xác định cơng thức hóa học cách thục học tập II Mục đích nghiên cứu: Nghiên cứu cở sở thực tế tình trạng kiến thức cách em học sinh năm 2007-2008 vừa qua nhiều em cịn viết sai cơng thức viết cơng thức chưa xác chưa nắm vững cách xác định cơng thức hóa học, khơng kể số học sinh giỏi lớp lúng túng với cách xác định cơng thức hóa học Đây nguyên nhân dẫn đến em chưa học tốt mơn hóa học Từ thực tế tơi thấy cần trang bị cho học sinh kiến thức để học sinh hứng thú yêu thích học tốt mơn hóa học từ lớp trang bị cho cho em đầy đủ kiến thức để học tốt lớp III Đối tương nghiên cứu: - Chương trình hố học THCS - Học sinh khối trường THCS Phan Đình Giót IV Phương pháp nghiên cứu: - Nghiên cứu sở lý luận dạy học mơn hóa học tập hóa học - Trực tiếp sử dụng tập chương trình giảng dạy để rút kinh nghiệm 2/16 Hình thành kỹ xác định cơng thức hóa học dạy học hóa học THCS Phần II: Nội dung kết nghiên cứu Chương I: Cơ sở lý luận I Kiến thức, chuẩn bị giáo viên: 1) Kiến thức giáo viên cần có: - Về tên nguyên tố, ký hiệu hóa học, nguyên tử khối, hóa trị nguyên tố hóa học hóa trị nhóm nguyên tử - Về cách xác định cơng thức hóa học hợp chất hai nguyên tố dựa vào hóa trị chúng dạng công thức AxBy - Về cách xác định CTHH chất gồm số nguyên tố kết hợp với nhóm nguyên tố - Về cách xác định cơng thức hóa học chất dựa vào kết phân tích định lượng tỷ khối chất khí, tỷ lệ khối lượng nguyên tố hợp chất - Nắm cách xác định CTHH chất dựa theo phương trình hóa học - Xác định CTHH chất tốn biện luận, tính chất vật lý, tính chất hóa học chất đó, lập công thức hợp chất hữu gồm nguyên tố C, H, O, 2) Phương pháp sử dụng - Đòi hỏi giáo viên phải kết hợp tốt phương pháp dạy học để khéo léo sử dụng nhằm phát huy tính tích cực học sinh - Trong trình giảng dạy lớp phải phân bố thời gian hợp lý để đưa ví dụ xác định cơng thức hóa học 3) Về mặt tâm lý giáo viên: - Tạo tâm lý thoải mái, tránh căng thẳng khó chịu bực học sinh khơng trả lời câu hỏi - Tạo điều kiện để học sinh củng cố niềm tin trả lời câu hỏi, độ khó tăng dần từ dễ đến khó - Đặt câu hỏi có tình để thu hút học sinh vào công việc tự học đồng thời trả lời thắc mắc học, nhằm bảo đảm tính hấp dẫn hứng thú, say mê học, để học sinh tích cực giải quết vấn đề nhằm biến kiến thức tưởng chừng khó thành kiến thức đơn giản để học sinh tiếp thu dễ dàng 4) Về phương tiện dạy học gồm: - Phiếu học tập - Các bảng phụ: Bảng 1, Bảng (trang 42, 43 SGK) 3/16 Hình thành kỹ xác định cơng thức hóa học dạy học hóa học THCS - Bảng phụ với nội dung hóa trị số nguyên tố số nhóm nguyên tử: Hóa trị Kim loại Phi kim Nhóm nguyên tử I Na; K; Ag; Cu; Hg; Li H; Cl; Br; F; I; NO3; OH Mg; Ca; Ba; Cu; Hg; Zn; II O; N; S SO4; CO3 Fe; Sn; Pb; Be; Cr; Mn III Al; Cr; Fe; B N; P PO4 IV Mn; Pb S; Si; N V P; N VI S II Kiến thức học sinh cần có: - Học sinh bắt buộc phải nhớ tên nguyên tố, ký hiệu hóa học, nguyên tử khối, hóa trị nguyên tố hóa học nhóm nguyên tử - Nắm qui tắc hóa trị hợp chất gồm nguyên tố - Hiểu bước xác định cơng thức hóa học dạng: + Hợp chất AxBy + Nguyên tố kết hợp với nhóm nguyên tử + Dựa vào kết phân tích định lượng, tỷ khối chất khí, tỷ lệ khối lượng nguyên tố hợp chất + Dựa vào phương trình hóa học III Các bước tổng thể: Bước 1: Phân tích định hướng cho học sinh cách tính hóa trị ngun tố hợp chất xác định cơng thức hóa học hợp chất theo hóa trị Bước 2: Xác định cơng thức hóa học hợp chất biết khối lượng mol hợp chất tỷ khối khơng khí thành phần % ngun tố hợp chất cách xác định cơng thức hóa học chất biết tỷ lệ khối lượng nguyên tố hợp chất Bước 3: Xác định cơng thức hóa học chất biết thành phần % nguyên tố hợp chất Bước 4: Xác định công thức hóa học chất dựa vào phương trình hóa học, tốn biện luận, tính chất vật lý, tính chất hóa học cơng thức phân tử 4/16 Hình thành kỹ xác định cơng thức hóa học dạy học hóa học THCS Chương II: Biện pháp thực chi tiết I Nội dung 1: 1) Tính hóa trị nguyên tố nhóm nguyên tử biết cơng thức hóa học hợp chất Giáo viên hướng dẫn học sinh hiểu CTHH hợp chất nguyên tố a b x y A B (A,B Có thể nguyên tử hay nhóm nguyên tử; a,b hóa trị A, B) Vậy theo qui tắc hóa trị ta có x.a = y.b ⇒ a= x.a y.b ;b= y ; x x= y.b x.a ;y= b a Ví dụ 1: Tính hóa trị sắt hợp chất Fe x(SO4)3 biết gốc SO4 Có hóa trị (II) Giải Gọi a hóa trị Fe ta có: Fe ( SO ) a II Học sinh vận dụng qui tắc hóa trị : ta có 2.a = 3.II ⇒ a = Vậy Fe có hóa trị III * Ứng với cơng thức tổng qt AxBy, ta ln có tích số hóa trị ngun tố tích chí số hóa trị ngun tố Ví Dụ: Al2O3 ta có III.2 = II.3; H3PO4 ta có I.3 = III.1 (ở nhóm nguyên tử PO4) 2) Lập cơng thức hóa học hợp chất ngun tố A B (B nhóm nguyên tố) biết hóa trị nguyên tố Cách 1: - Bước 1: Viết cơng thức hóa học dạng AaxBby (x,y số; a,b hóa trị) Ta có x.a = y.b Hóa trị B - Bước 2: Ta chuyển thành tỷ lệ x = y Hóa trị A x b hay y = a - Bước 3: Chọn x,y phải tối giản đến số đơn giản viết cơng thức Ví dụ 2: Lập cơng thức hóa học đồng oxit biết đồng có hóa trị I Học sinh vận dụng: 5/16 Hình thành kỹ xác định cơng thức hóa học dạy học hóa học THCS - Bước 1: Viết cơng thức dạng CuIxOIIy ta có x.I = y.II x II - Bước 2: Ta có tỷ lệ: y = I = - Bước 3: Vậy x = 2; y = số tối giản ⇒ Cơng thức đồng oxit là: Cu2O Ví dụ 3: Lập cơng thức hóa học Ca có hóa trị II gốc SO Có hóa trị II Học sinh vận dụng - Bước 1: Viết công thức dạng: CaIIx(SO4)IIy ta có: x.II = y.II x II - Bước 2: Ta có tỷ lệ y = II - Bước 3: Do phân số chưa tối giản nên ta phải tối giản x II = = y II ⇒ x = 1; y = ta có cơng thức hóa học là: CaSO4 x b Cách 2: Từ tỷ lệ: y = a ta tính nhẩm theo trường hợp: - Khi a = b x = y =1 Ví Dụ: ⇒ Al II II x y Mg O x = y = Vậy cơng thức hóa học là: MgO III x III  PO  ⇒ y  x = y = Vậy cơng thức hóa học là: AlPO4 - Khi a = x = b y = b = x = y = a Ví dụ: NaIxOIIy ⇒ x = 2; y = Vậy cơng thức hóa học là: Na2O - Khi a > b số chẵn ⇒ x = y = a.b IV II Ví Dụ: C x O y ta có II S VI x O y ta có IV = ⇒ II VI = ⇒ II CO2 SO3 - Khi a ≠ b ≥ x = b y = a Nếu x y số chẵn có ước số chung rút gọn lấy số đơn giản Cách 3: Hóa trị nguyên tố thường số ngun tố Thơng thường gạch chéo hóa trị a, b cho số x = b; y = a 6/16 Hình thành kỹ xác định cơng thức hóa học dạy học hóa học THCS Ví dụ: Lập cơng thức hố học hợp chất chứa nguyên tố sau: Al xIII O yII QT Chéo Al O3 Fe xIII Cl yI QT Chéo Ca xII ( PO4 ) III y FeCl3 QT Chéo Ca (PO4 ) Cách cách thông dụng thường áp dụng nhiều giảng dạy II Nội dung 2: a) Xác định công thức hoá học hợp chất biết khối lượng mol tỷ khối khơng khí hợp chất thành phần % nguyên tố hợp chất Bước 1: Gọi x, y số nguyên tố ⇒ công thức tổng quát, tìm khối lượng ngun tố có mol hợp chất Bước 2: Tìm số mol nguyên tố mol hợp chất Bước 3: Viết cơng thức hố học hợp chất Ví dụ 1: Xác định cơng thức khí A biết khối lượng mol phân tử khí A 34 thành phần % khối lượng H 5,88% S 94,12% Giải Cách 1: Vận dụng bước: Bước 1: Tìm khối lượng nguyên tố mol hợp chất khí A mH = 5,88.34 = (g); 100 mS = 94,12.3 = 32 (g) 100 Bước 2: Tìm số mol nguyên tử nguyên tố có mol hợp chất khí A nH = = mol; nS = 32 = mol 32 ⇒ Trong hợp chất khí A có 2mol nguyên tử H mol Nguyên tử S Bước 3: Cơng thức hố học hợp chất A H2S Cách 2: Lập tỷ số khối lượng để tìm số x y Giả sử cơng thức hố học cuả hợp chất khí A có dạng: HxSy Ta có: x.1 5,88 ⇒ x=2 ; = 34 100 y.32 94,12 ⇒ y = = 34 100 Vậy cơng thức hố học khí A là: H2S 7/16 Hình thành kỹ xác định cơng thức hóa học dạy học hóa học THCS Cách 3: Vì : %H + %S = 5,88 + 94,12 = 100% Vậy khí A gồm nguyên tố H S; Gọi x, y làchỉ số H S ⇒ cơng thác hố học khí A là: HxSy Vì khối lựơng nguyên tố phân tử tỷ lệ với thành phần % nên ta có: x.1 y.32 34 1.x 32 y 34 = = ⇒ = = 5,88 94,12 100 %H % S 100 giải ta x = 2; y = ⇒ Cơng thức hố học khí A là: H2S Ví dụ 2: Xác định cơng thức hố học hợp chất A có khối lượng mol 58,5 g thành phần nguyên tố: 60,68 % Cl, lại Na (bài có cách giải) Giải Cách 1: Tìm % Na cách: 100% - % Cl = 100% - 60,68% = 39,32% Tới ta tính theo ví dụ Cách 2: Ta có: mCl = 60,68.58,5 ≈ 35,5 (g) 100 ⇒ mNa = 58,5 – 35,5 = 23 (g) ⇒ nCl = 35,5 = mol 35,5 nNa = 23 = mol 23 ⇒ Cơng thức hố học hợp chất A NaCl Ví dụ 3: Tìm cơng thức khí A biết khí A có tỷ khối khơng khí 0,552 thành phần % theo khối lượng nguyên tố khí A là: 75% C 25% H Hướng dẫn học sinh dựa vào cơng thức tính tỷ khối khí A khơng khí là: dA/kk = M A ⇒ Khối lượng mol khí A là: 29 MA = 0,552.29 = 16 (g) làm tương tự ví dụ b) Khi biết tỷ lệ khối lượng nguyên tố hợp chất Biết A chiếm a phần khối lượng, B chiếm b phần khối lượng Bước 1: Giả sử công thức AxBy A.x a x B.a Bước 2: Lập tỷ lệ: B y = b ⇒ y = A.b Bước 3: ⇒ Công thức hố học 8/16 Hình thành kỹ xác định cơng thức hóa học dạy học hóa học THCS Ví dụ 1: Tìm cơng thức hố học hợp chất phân tích kết sau: H chiếm phần khối lượng O chiếm phần khối lượng 9/16 Hình thành kỹ xác định cơng thức hóa học dạy học hóa học THCS Giải Cách 1: Bước 1: Giả sử công thức phân tử hợp chất HxOy H x 1.x x 16.1 16 Bước 2: Lập tỷ lệ: O y = ⇒ 16 y = ⇒ y = 1.8 = = Vậy x = 2; y = Bước 3: ⇒ Công thức hoá học hợp chất là: H2O Cách 2: Giả sử khối lượng đem phân tích a gam ta có: mH chiếm a a ⇒ nH= 9.1 mO chiếm 8.a a.8 a ⇒ nO = = 9.16 18 ⇒ n n H O a = 9.1 = ⇒ cơng thức hố học H2O a 1.8 Ví dụ 2: Tìm cơng thức hố học oxit sắt biết phân tử khối 160, tỷ lệ khối lượng mFe = mO = Giải Cách 1: Số mol Fe kết hợp với O là: nFe= = 0,125 mol 56 số mol O kết hợp với Fe là: nO = = 0,1875 mol 16 Vậy 0,125 mol nguyên tử Fe kết hợp với 0,1875 mol nguyên tử O ⇒ nguyên tử Fe kết hợp với ngun tử O Vậy cơng thức hố học đơn giản oxit sắt Fe 2O3 có phân tử khối 160 Cách 2: Giả sử công thức hoá học oxit Fe FexOy Lập tỷ lệ khối lượng: m m Fe O = x.56 = ⇒ y = 1,5x y.16 Theo đề cho nguyên tử khối oxit Fe 160 nên ta có: 56x + y.16 = 160 y = 1,5x ⇒ 56x + 1,5y.16 = 160 10/16 Hình thành kỹ xác định cơng thức hóa học dạy học hóa học THCS ⇒ x = y = Vậy cơng thức hố học Fe2O3 Trong cách không cho biết phân tử khối ta dựa vào tỷ lệ: x = = ⇒ x = 2; y = y 1,5 Vậy cơng thức hố học Fe2O3 III Nội dung 3: Xác định cơng thức hố học hợp chất biết thành phần % nguyên tố hợp chất Một hợp chất vô AxByCz có chứa % khối lượng: % Khối lượng A a%; % Khối lượng B b%; % Khối lượng C c% Ta có tỷ lệ số mol nguyên tố x:y:z= a = b = c MA MB MC Trong a,b,c thành phần % khối lượng nguyên tố hợp chất MA, MB, MC khối lượng mol nguyên tử nguyên tố Với hợp chất vô tỷ lệ tối giản x, y, z thường giá trị số cần tìm Ví dụ 1: Xác định cơng thức hố học phân tích hợp chất vơ A có thành phần % theo khôi lượng Na 43,4%, C 11,3% O 45,3% Giải Cách 1: Ta có % Na + % C + % O = 43,4 + 11,3 + 45,3 = 100% nên hợp chất vô A có nguyên tố là: Na, C, O Gọi x, y, z số Na, C, O ⇒ Cơng thức hố học tổng qt là: NaxCyOz Ta có tỷ lệ số mol nguyên tố Na, C, O là: x:y:z= % Na M Na : %C : %O M M C O = 43,4 11,3 45,3 : : 23 12 16 x : y : z ≈ 2:1:3 ⇒ x = ; y =1 ; z = Vậy A có cơng thức hoá học Na2CO3 Cách 2: Giả sử lượng chất đem phân tích a gam mNa= 43,4.a 43,4.a 2a ⇒ nNa= ≈ 100 100.23 100 11/16 Hình thành kỹ xác định cơng thức hóa học dạy học hóa học THCS 11,3.a a 11,3.a ≈ ⇒ mC= 100 nC = 100 100 mO= 45,3.a 45,3.a 3a ⇒ nO = ≈ 100 100 100 nNa : nC : nO = 2a a 3a : : = : : 100 100 100 ⇒ Công thức cấu tạo A là: Na2CO3 Ví dụ 2: Đốt cháy hồn tồn 13,6 g hợp chất a thu đựơc 25,6 g SO 7,2 g H2O xác định cơng thức hố học A Giải: Theo đề đốt cháy hồn tồn hợp chất A tạo SO2 H2O Vậy hợp chất A có nguyên tố S H cịn có ngun tố O Ta có khối lượng nước 7,2 g ⇒ nH O = 7,2 = 0,4 mol 18 Vậy 0,4 mol phân tử nước có chứa 0,8 mol H ⇒ mH = 0,8.1 = 0,8 g Ta có khối lượng SO2 25,6 g ⇒ nSO = 25,6 = 0,4 mol 64 Vậy 0,4 mol phân tử SO2 có chứa 0,4 mol S ⇒ mS = 0,4 32 = 12,8 g ⇒ Tổng khối lượng nguyên tố S H là: mA = mS + mH = 12,8 + 0,8 = 13,6 g Vậy a không chứa nguyên tố O Gọi x, y số H S ⇒ Cơng thức hố học A HxSy nH = = Tỷ lệ: y = nS 0,4 x 0,8 Vậy x = 1; y = ⇒ cơng thức hố học A H2S 12/16 Hình thành kỹ xác định cơng thức hóa học dạy học hóa học THCS IV Nội dung 4: 1) Xác định cơng thức hố học dựa theo phương trình hố học Bước 1: Đặt cơng thức cho viết phương trình phản ứng xảy Bước 2: Đặt số mol chất cho vận dụng qui tắc tam xuất tìm số mol có liên quan Bước 3: Lập phương trình hệ phương trình tốn học giải tìm khối lượng nguyên tử nguyên tố cần tìm suy tên nguyên tố tên chất 2) Xác định cơng thức hố học chất toán biện luận Dạy tập tương tự phần (4.1) có hệ phương trình giải biện luận 3) Xác định cơng thức hố học chất dựa tính chất vật lý, tính chất hố học chất u cầu học sinh phải nắm vững tính định tính chất để suy thành phần nguyên tố chất cần tìm cơng thức hố học 3) Lập công thức phân tử hợp chất hữa gồm nguyên tố: C, H, O … Tóm lại nội dung thuộc chương trình hố học lớp nên khơng thực ví dụ chi tiết 13/16 Hình thành kỹ xác định cơng thức hóa học dạy học hóa học THCS Chương III: Kết học sinh I Thái độ học sinh: Nhìn chung học sinh có thái độ hứng thú học tập u thích mơn hố học Kết thăm dị theo phiếu trắc nghiệm khơng ghi danh sách sau Câu hỏi: Thái độ em mơn hố học nào? Đánh dấu (x) vào tương ứng Rất thích  Thích  Khơng thích  Ý kiến khác  Kết thăm dò cuối học kỳ I 54/70 chiếm tỷ lệ 77,1% trả lời thích 7/70 chiếm tỷ lệ 10,0% trả lời thích 2/70 chiếm tỷ lệ 2,9% trả lời khơng thích 7/70 chiếm tỷ lệ 10,0% ý kiến khác (em không biết) II Kết học tập học sinh: - Kết học tập học sinh chuyển biến rõ rệt vào đầu học kỳ năm học - Khả khắc sâu kiến thức học sinh tốt thông qua tiết dạy lớp kiểm tra học sinh 14/16 Hình thành kỹ xác định cơng thức hóa học dạy học hóa học THCS Phần III: Kết luận I Kết đạt được: - Học sinh hiểu bài, nắm vững kiến thức tạo cho em say mê u thích mơn hố học - Thơng qua kinh nghiệm khắc sâu kiến thức rèn cho học sinh cách viết xác cơng thức hố học tìm hố trị nguyên tố hợp chất cách lập cơng thức hố học biết hố trị đồng thời dựa vào kết phân tích định lượng dựa vào phương trình hố học để xác định cơng thức hố học II Bài học kinh nghiệm: Đối với Giáo viên: - Phải tìm hiểu sâu kiến thức SGK kiến thức cách xác định cơng thức hố học - Nghiên cứu kỹ mục tiêu, bước xác định cơng thức hố học vận dụng để làm ví dụ - Nghiên cứu kỹ mục tiêu để có phương pháp tổ chức dạy học hướng không mâu thuẫn với nội dung - Phần chuẩn bị giáo viên có vai trị định thành cơng tiết dạy Vì địi hỏi giáo viên bắt buộc phải chuẩn bị giáo án, đồ dùng, phương tiện dạy học cần thiết trước lên lớp Nếu chuẩn bị tốt cho lên lớp giáo viên nhẹ nhàng không bị lúng túng khâu xử lý kiến thức, tổ chức hoạt động dạy học tập tình sư phạm xảy lớp đồng thời khéo léo phân bố thời gian hợp lý tiết dạy để đưa ví dụ có liên quan đến cách xác định cơng thức hố học nội dung học mà mục đích yêu cầu - Thái độ giáo viên nhân tố quan trọng việc góp phần vào thành cơng tiết học hoạt động dạy học diễn tương tác tâm lý, hoàn cảnh giáo viên với học sinh Giáo viên ngồi dạy kiến thức cịn truyền cho em “sinh khí” để học tập - Trong dạy học cần có phần đặt vấn đề vào kết thúc vấn đề sau hoàn thành phần toàn học giúp học sinh tăng hưng phấn vào cảm thấy thoải mái giải vấn dề Giờ học phải có bầu khơng khí khơng căng thẳng, phát huy tinh thần thi đua có nhận xét phê bình, tuyên dương, chấm điểm nhằm khích lệ tinh thần tự học học sinh 15/16 Hình thành kỹ xác định cơng thức hóa học dạy học hóa học THCS Dù cố gắng song đề tài cịn nhiều vấn đề chưa hồn chỉnh mong tham khảo đóng góp ý kiến xây dựng thầy cô giáo bạn đồng nghiệp để hoàn chỉnh Xin chân thành cảm ơn! 16/16 Hình thành kỹ xác định cơng thức hóa học dạy học hóa học THCS Tài liệu tham khảo Sách giáo khoa Hóa học – NXB Giáo dục Sách giáo viên Hóa học – NXB Giáo dục Phân loại phương pháp giải tập Hóa học Một số sách báo tài liệu khác có liên quan 17/16 ... 4: Xác định cơng thức hóa học chất dựa vào phương trình hóa học, tốn biện luận, tính chất vật lý, tính chất hóa học cơng thức phân tử 4/16 Hình thành kỹ xác định cơng thức hóa học dạy học hóa học. .. sử công thức AxBy A.x a x B.a Bước 2: Lập tỷ lệ: B y = b ⇒ y = A.b Bước 3: ⇒ Cơng thức hố học 8/ 16 Hình thành kỹ xác định cơng thức hóa học dạy học hóa học THCS Ví dụ 1: Tìm cơng thức hố học. .. 16/16 Hình thành kỹ xác định cơng thức hóa học dạy học hóa học THCS Tài liệu tham khảo Sách giáo khoa Hóa học – NXB Giáo dục Sách giáo viên Hóa học – NXB Giáo dục Phân loại phương pháp giải tập Hóa