Sáng kiến kinh nghiệm rèn luyện học sinh giải bài tập hóa học.

Sáng kiến kinh nghiệm_ Năm học 2008- 2009 A. Đặt vấn đề: I. Lời mở đầu: Trong chơng trình THCS, Hoá học là bộ môn khoa học tự nhiên mà học sinh đợc tiếp cận muộn nhất, nhng nó lại có vai trò quan trọng trong nhà trờng 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 t 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 nh cẩn thận, kiên trì, trung thực, tỉ mỉ, chính xác, yêu thích khoa học. Học hoá học không những học sinh học lý thuyết mà còn đòi hỏi học sinh vận dụng lý thuyết đợc học vào giải quyết các bài tập lý thuyết, thực tiễn và thực hành thí nghiệm. Hiện nay việc giải các dạng bài tập hoá học của học sinh ở trờng THCS Nga Điền gặp nhiều khó khăn, đặc biệt là các dạng bài tập tính toán. Đa số học sinh không tự giải quyết đợc các bài tập này, một số học sinh chỉ biết làm bài tập một cách máy móc mà không hiểu đợc bản chất. Chính vì lý do trên tôi chọn đề tài Rèn luyện kỹ năng giải bài tập hoá học cho học sinh ở trờng THCS làm SKKN của mình để góp phần nhỏ nhằm khắc phục tình trạng trên của học sinh trong nhà trờng. II. Thực trạng của vấn đề nghiên cứu. 1. Thực trạng. Trong những năm học vừa qua, tôi đợc nhà trờng phân công giảng dạy bộ môn hoá học ở hai khối lớp 8 và 9. Qua thời gian giảng dạy tôi nhận thấy đa số học sinh không tự giải quyết đợc các bài tập tính toán trong SGK, mặc dù trong giảng dạy tôi đã chú ý đến việc hớng dẫn cụ thể, chi tiết cho từng phần kiến thức có liên quan đến các dạng bài tập. Thậm chí, có những bài tập đã hớng dẫn chi tiết, nhng khi gặp lại học sinh vẫn còn bỡ ngỡ, không làm đợc. Thực hiện: Vũ Văn Thà _ THCS Nga Điền_ Nga Sơn_ Thanh Hoá 1 Sáng kiến kinh nghiệm_ Năm học 2008- 2009 Thời gian công tác tại trờng của tôi đến nay đã đợc 3 năm, trong thời gian đó tôi đã đi sâu tìm hiểu nguyên nhân để tìm biện pháp khắc phục. Tôi nhận thấy có một số nguyên nhân dẫn đến tình trạng trên: - Trờng THCS Nga Điền nằm trên địa phận xã Nga Điền, là một xã vùng ven, kinh tế khó khăn, mức độ nhận thức của phụ huynh học sinh còn nhiều hạn chế, không có điều kiện quan tâm đến việc học tập của con em mình. - Đa số bộ phận học sinh theo Công giáo, thời gian dành cho học tập không nhiều, còn nhiều học sinh ham chơi. - Việc học tập của học sinh chủ yếu ở giờ học chính khoá, nên thời gian ôn tập, củng cố cũng nh hớng dẫn các dạng bài tập cho học sinh không có. - Giáo viên cha thực sự nhiệt tình trong giảng dạy, cha có sự đầu t nhiều trong giảng dạy. 2. Kết quả của thực trạng trên. Vì các nguyên nhân trên, dẫn đến chất lợng học tập của học sinh nói chung và môn hoá học nói riêng còn rất thấp. - Không tự giải đợc các bài tập tính toán trong SGK. - Không biết bài tập đó thuộc dạng nào, cách giải ra sao. Cụ thể kết quả học tập của học sinh trong hai năm học 2006- 2007 và 2007 -2008 nh sau: Năm học Giỏi Khá T. Bình Yếu, kém SL % SL % SL % SL % 2006 2007 (Số HS: 195) 4 2% 43 20% 55 25% 93 43% 2007 2008 (Số HS: 205) 10 5% 49 24% 85 41% 61 30% Qua kết quả trên chúng ta thấy đợc tỷ lệ học sinh khá giỏi còn ít, số học sinh yếu và kém còn rất nhiều. Từ thực trạng học sinh nh vậy, tôi đã dành thời gian để thử nghiệm phơng pháp riêng của mình, và bớc đầu đã cho kết quả khả quan. B. Giải quyết vấn đề. Thực hiện: Vũ Văn Thà _ THCS Nga Điền_ Nga Sơn_ Thanh Hoá 2 Sáng kiến kinh nghiệm_ Năm học 2008- 2009 I. Các giải pháp thực hiện. Để thực hiện, tôi đã áp dụng một số giải pháp sau: 1. Đối với giáo viên. - Nghiên cứu, phân loại các dạng bài tập sao cho phù hợp với từng đối tợng học sinh và từng phần kiến thức cụ thể. - Thực hiện giảng dạy theo phơng pháp mới, sử dụng tối đa đồ dùng học tập để học sinh nắm vững lý thuyết. Trong quá trình giảng dạy quan tâm đến từng đối tợng học sinh, động viên khuyến khích các em học tập. 2. Đối với học sinh. - Học và làm bài tập theo yêu cầu của giáo viên. II. Các biện pháp để tổ chức thực hiện. II.1. Một số dạng bài tập thờng gặp và phơng pháp giải: + Dạng 1: Bài tập xác định công thức phân tử hợp chất vô cơ: 1/ Lập CTHH của hợp chất khi biết % nguyên tố và khối lợng mol chất (PTK): a. Phơng pháp: - Đa công thức về dạng chung AxBy hoặc AxByCz (x, y, z nguyên dơng) - Tìm M A , M B , M C - Có tỷ lệ: 100%%% chatC BA M C M B M A M === x, y, z CTHH của hợp chất cần tìm. b. Ví dụ: Xác định CTPT của hợp chất A biết thành phần % về khối lợng các nguyên tố là: %Ca = 40%; % C = 12%; %O = 48% và M A = 100 g. Giải: Đặt CTPT là Ca x C y O z . Ta có tỷ lệ sau: Thực hiện: Vũ Văn Thà _ THCS Nga Điền_ Nga Sơn_ Thanh Hoá 3 Sáng kiến kinh nghiệm_ Năm học 2008- 2009 100%%% A OCCa M O M C M Ca M === Thay số vào ta có %100 100 %48 16 %12 12 %40 40 === z y x x = 1; y = 1; z = 3 Vậy CTPT là: CaCO 3 . 2/ Lập CTHH dựa vào khối lợng mol chất (PTK) và tỉ lệ về khối lợng nguyên tố. a. Phơng pháp: - Đa công thức về dạng chung A x B y C z tỷ lệ khối lợng nguyên tố: a, b, c (x, y, z nguyên dơng). - Tìm M A , M B , M C , M chất . - Đặt đẳng thức: cba M c M b M a M chatC BA ++ === - Tìm x, y, z CTHH hợp chất. b. Ví dụ: Xác định CTPT của hợp chất biết hợp chất này gồm 2 nguyên tố C và H, tỷ lệ khối lợng của các nguyên tố là 3: 1 và phân tử khối là 16. Giải: Đặt công thức là C x H y . Ta có tỷ lệ sau: 1313 + == chat H C M M M Thay số vào ta có: 4 16 13 12 == yx x = 1; y = 4. Vậy CTPT là CH 4 . 3/ Lập CTHH dựa vào thành phần % khối lợng nguyên tố. a. Phơng pháp: - Đa công thức về dạng chung A x B y C z (x, y , z nguyên dơng) - Tìm M A ; M B ; M C . Thực hiện: Vũ Văn Thà _ THCS Nga Điền_ Nga Sơn_ Thanh Hoá 4 Sáng kiến kinh nghiệm_ Năm học 2008- 2009 - Đặt tỉ lệ: M A : M B : M C = %A : %B : %C - Tìm x, y, z công thức đơn giản của hợp chất. b. Ví dụ: Xác định CTPT của hợp chất biết thành phần % các nguyên tố lần lợt là: % H= 2,04%; % S = 32,65%; % O =65,31%. Giải: Đặt CTPT là: H x S y O z . Ta có tỷ lệ sau: M H : M S : M O = %H : %S : %O Hay: 16 % : 32 % : 1 % :: OSH zyx = Thay số vào ta có: x: y: z = 16 %31,65 32 %65,32 1 %04,2 == Rút ra đợc x= 2; y = 1; z = 4 CTPT dạng đơn giản nhất là: H 2 SO 4 . 4/ Lập CTHH dựa vào PTHH. a. Phơng pháp: - Đọc kỹ đề, xác định số mol của chất tham gia và sản phẩm. - Viết PTHH - Dựa vào lợng của các chất đã cho tính theo PTHH. Tìm M nguyên tố. b. Ví dụ: Cho 16 gam một oxit của Sắt tác dụng hoàn toàn với khí H 2 ở điều kiện nhiệt độ cao thấy dùng hết 6,72 lit khí H 2 ( ở đktc). Tìm CTPT của oxit sắt. Giải: Theo đề: n H2 = 6,72/22,4 = 0,3 mol. Đặt CTPT của oxit sắt là: Fe x O y . Ta có phơng trình hoá học sau: Fe x O y + y H 2 0 t xFe + y H 2 O. Theo PTHH : n FexOy = 1/y . n H2 = 0,3/y mol. Thực hiện: Vũ Văn Thà _ THCS Nga Điền_ Nga Sơn_ Thanh Hoá 5 Sáng kiến kinh nghiệm_ Năm học 2008- 2009 Theo đề: n FexOy = yx 1656 16 + yx 1656 16 + = y 3,0 Từ đó => 16y= 16,8x+ 4,8y => 11,2 y = 16, 8 x. hay 3 2 8,16 2,11 == y x Vậy CTPT của oxit sắt là : Fe 2 O 3 . + Dạng 2: Bài tập tính theo PTHH . 1. Dựa vào lợng chất tham gia phản ứng. -Phơng pháp: + Viết PTHH. + Tính số mol của chất đã cho trong đề bài. + Dựa vào PTHH để tìm số mol chất cần tìm theo tỷ lệ trong PTHH. + Tính lợng chất m hoặc V theo đề bài yêu cầu. - Ví dụ: Cho 2,24 lit khí Hiđro (đktc) cháy trong khí Oxi. a. Viết PTHH b. Tính thể tích khí oxi đã dùng. c. Tính khối lợng sản phẩm tạo thành. Giải: a. PTHH: 2H 2 + O 2 0 t 2H 2 O b. Theo đề có: n H2 = 1,0 4,22 24,2 = mol. Theo PTHH: n O2 = 2 1 n H2 = 0,05 mol. V O2 = 0,05 . 22,4 = 1,12 lit. d. Theo PTHH: n H2O = n H2 = 0,1 mol m H2O = 0,1 . 18 = 1,8 gam. Thực hiện: Vũ Văn Thà _ THCS Nga Điền_ Nga Sơn_ Thanh Hoá 6 Sáng kiến kinh nghiệm_ Năm học 2008- 2009 2. Dựa vào lợng chất tạo thành sau phản ứng: - Phơng pháp: Nh ở trên. - Ví dụ: Đốt cháy một lợng Cacbon trong không khí thu đợc 4,48 lit khí Cacbonic. Tính khối lợng Cacbon đã dùng. Giải: PTHH: C + O 2 0 t CO 2 . Theo đề: n CO2 = 2,0 4,22 48,4 = mol. Theo PTHH: n C = n CO2 = 0,2 mol. Vậy khối lợng Cacbon cần dùng là: m C = 0,2 . 12 = 2,4 gam. + Dạng 3: Bài toán có chất d. a. Phơng pháp giải: - Tìm số mol các chất đã cho theo đề bài. - Viết phơng trình hoá học. - Tìm tỷ lệ: số mol các chất theo đề cho / hệ số các chất trong PTHH rồi so sánh. Nếu chất nào cho tỷ lệ lớn hơn thì chất đó d. - Khi đó muốn tính lợng các chất khác thì chúng ta tính theo số mol của chất phản ứng hết. b. Ví dụ: Nhôm oxit tác dụng với axit sunfuric theo phơng tình phản ứng nh sau: Al 2 O 3 + 3 H 2 SO 4 Al 2 (SO 4 ) 3 + 3 H 2 O Tính khối lợng muối nhôm sunfat đợc tạo thành nếu đã sử dụng 49 gam axit sunfuric nguyên chất tác dụng với 60 gam nhôm oxit. Sau phản ứng chất nào còn d? Khối lợng chất d bằng bao nhiêu? (Bài5/T132-SGK8). Giải: Thực hiện: Vũ Văn Thà _ THCS Nga Điền_ Nga Sơn_ Thanh Hoá 7 Sáng kiến kinh nghiệm_ Năm học 2008- 2009 Theo đề: n Al2O3 = 59,0 102 60 = mol. n H2SO4 = 5,0 98 49 = mol. Ta có: 1 59,0 1 32 = OAl n > 3 5,0 3 42 = SOH n vậy Al 2 O 3 d sau phản ứng. Theo PTHH : n Al2O3 = n Al2(SO4)3 = 3 1 n H2SO4 = 3 5,0 mol. Vậy: - Khối lợng muối nhôm sunfat tạo thành là: m Al2(SO4)3 = 3 5,0 . 342 = 57 gam. - Khối lợng nhôm oxit d là: m Al2O3 = (n Al2O3 trớc phản ứng - n Al2O3 phản ứng ) . M Al2O3 m Al2O3 = (0,59 0,5/3). 102 = 43 gam. + Dạng 4: Bài tập pha trộn dung dịch: 1. Pha trộn dung dịch không xảy ra phản ứng. - Trờng hợp cùng chất tan. a. Phơng pháp: - Xác định m hoặc n trong mỗi dd đem trộn. - Ghi nhớ các công thức tính sau: m dd sau = m dd1 +m dd2 + ( m dd đem trộn ) V dd sau = V dd1 +V dd2 + ( V dd đem trộn ) m ct sau = m ct1 +m ct2 + ( m ct đem trộn ) n ct sau = n ct1 +n ct2 + ( n ct đem trộn ) - Sau đó ADCT tính C% hoặc C M để tính nồng độ dung dịch thu đ- ợc. b. Ví dụ: Thực hiện: Vũ Văn Thà _ THCS Nga Điền_ Nga Sơn_ Thanh Hoá 8 Sáng kiến kinh nghiệm_ Năm học 2008- 2009 Trộn 150ml dung dịch NaCl 2M với 350 ml dung dịch NaCl 1M, tính nồng độ của dung dịch thu đợc. Giải: Theo đề ta có: n dd1 = 0,15 x 2 = 0,3 mol. n dd2 = 0,35 x 1 = 0,35 mol. Khi trộn hai dung dịch với nhau thì: n dd sau = n dd1 +n dd2 = 0,3 + 0,35 = 0, 65 mol. V dd sau = V dd1 + V dd2 = 0,15+ 0,35 = 0,5 lit. C M dd sau = M V n dds dds 3,1 5,0 65,0 == - Trờng hợp khác chất tan. a. Phơng pháp: - Tìm n hoặc m của mỗi chất tan trong mỗi dung dịch trớc khi trộn. - Tìm V dd sau = V dd1 +V dd2 + ( V dd đem trộn ) Hoặc m dd sau = m dd1 +m dd2 + ( m dd đem trộn ) - Lu ý là khi trong một dung dịch đồng thời chứa nhiều chất tan thì mỗi chất tan có một nộng độ riêng ( do lợng chất tan khác nhau). - Sau đó ADCT tính nồng độ để đợc kết quả. b. Ví dụ: Trộn lẫn 200 ml dung dịch NaCl 1M với 300 ml dung dịch HCl 2M. Tính nồng độ của mỗi chất trong dung dịch sau khi trộn. Giải: Ta có: n NaCl = 0,2 . 1 = 0,2 mol. n HCl = 0,3 . 2 = 0,6 mol. Khi trộn hai dung dịch trên thì: V dd = 0,2+ 0,3 = 0,5 lit. Thực hiện: Vũ Văn Thà _ THCS Nga Điền_ Nga Sơn_ Thanh Hoá 9 Sáng kiến kinh nghiệm_ Năm học 2008- 2009 Vậy : C M NaCl = M4,0 5,0 2,0 = và C M HCl = M2,1 5,0 6,0 = 2. Pha trộn dung dịch có xảy ra phản ứng hoá học. - Phơng pháp: Các bớc tiến hành cũng giống nh dạng bài tập tính theo phơng trình hoá học. Chỉ khác ở chỗ số mol các chất cho đợc tính từ nồng độ của dung dịch và tìm nồng độ của các chất trong sản phẩm. - Ví dụ: Cho 150 ml dung dịch NaOH tác dụng vừa đủ với 50 ml dung dịch HCl 2M. a. Tính nồng độ của dung dịch NaOH đem phản ứng. b. Tính nồng độ của các chất trong sản phẩm. Giải: Ta có PTHH sau: NaOH + HCl NaCl + H 2 O Theo đề ta có: n HCl = 0,05. 2 = 0,1 mol. a. Theo PTHH : n NaOH = n HCl = 0,1 mol. C M NaOH = M67,0 15,0 1,0 = . b. Theo PTHH: n NaCl = n HCl = 0,1 mol. V dd = 0,15 + 0,05 = 0,2 lit. C M NaCl = M5,0 2,0 1,0 = . + Dạng 5: Bài tập xác định thành phần của hỗn hợp. - Phơng pháp: Các bớc giải bài toán cũng giống nh các bài toán giải theo PTHH. Tuy nhiên, ở trờng hợp này chúng ta cần đặt ẩn số để lập phơng trình hoặc hệ phơng trình tuỳ vào dữ kiện của bài toán. -Ví dụ: 200 ml dung dịch HCl có nồng độ 3,5M hoà tan vừa hết 20 gam hỗn hợp hai oxit CuO và Fe 2 O 3 . a. Viết PTHH. Thực hiện: Vũ Văn Thà _ THCS Nga Điền_ Nga Sơn_ Thanh Hoá 10 [...]... Điền_ Nga Sơn_ Thanh Hoá 11 Sáng kiến kinh nghiệm_ Năm học 2008- 2009 Nung 1 tấn đá vôi (nguyên chất) thu đợc 0,5 tấn vôi sống Tính hiệu suất của phản ứng Giải: Theo bài ra ta có phơng trình hoá học sau: CaCO3 (r) o t CaO (r) + CO2 (k) Theo PTHH: 1 tấn CaCO3 sau khi nung thu đợc 0,56 tấn CaO Theo đề thu đợc: 0,5 tấn CaO 0,5 Vậy H = 0,56 100% = 89,3% II.2 Một số bài tập rèn luyện kỹ năng: 1 Tìm CTHH... Hoá 12 Sáng kiến kinh nghiệm_ Năm học 2008- 2009 8 Sục 4,48 lit khí CO2 vào 200 ml dung dịch NaOH 3M Tính nồng độ của các chất trong dung dịch thu đợc 9 Đốt 48 kg than chứa 90 % là Cacbon Tính thể tích CO 2 thu đợc biết hiệu suất của phản ứng đạt 85% C Kết luận 1 Kết quả nghiên cứu: Sau một học kỳ ( Học kỳ I năm học 2008 2009) thử nghiệm áp dụng cách giảng dạy cũng nh hớng dẫn học sinh thực hiện giải. .. cũng nh hớng dẫn học sinh thực hiện giải toán bằng phơng pháp phân loại các dạng bài tập, tôi thu đợc kết quả khả quan: Số học sinh khá giỏi và trung bình đợc nâng lên nhiều, số học sinh yếu kém trong việc giải toán hoá học giảm xuống đáng kể so với các năm học trớc đó ở tất cả các lớp tôi phụ trách giảng dạy Cụ thể: Giỏi Năm học Khá T Bình SL % Yếu, kém SL % SL % SL % 4 2% 43 20% 55 25% 93 43% 10 5% 49... kết quả tốt, tuy nhiên, với giới hạn của một SKKN, tôi cha thể đa ra đợc hết các dạng toán và các bài tập minh hoạ cho từng dạng còn ít và sơ sài, vì vậy kính mong đồng nghiệp đóng góp ý kiến để hoàn thiện hơn đề tài này Thực hiện: Vũ Văn Thà _ THCS Nga Điền_ Nga Sơn_ Thanh Hoá 13 Sáng kiến kinh nghiệm_ Năm học 2008- 2009 Nga Điền, tháng 3 năm 2009 Ngời viết SKKN Vũ Văn Thà Thực hiện: Vũ Văn Thà _ THCS... HS: 195) 2007 2008 (Số HS: 205) 2008 2009 (Học kỳ I) (Số HS: 209) 2 Kết luận: Qua kết quả trên, tôi nhận thấy mặc dù việc giải toán hoá học là một công việc khó khăn đối với nhiều học sinh, nhng nếu nh ngời giáo viên biết phân loại các dạng toán, dạy cho các em các phơng pháp cụ thể của từng dạng thì kết quả thu đợc sẽ rất khả quan Trên đây chỉ là một kinh nghiệm nhỏ mà tôi đã thực hiện và thu đợc kết.. .Sáng kiến kinh nghiệm_ Năm học 2008- 2009 b Tính khối lợng của mỗi oxit trong hỗn hợp ban đầu (Bài3 /T9-SGK 9) Giải: 2 HCl dd + CuO r a PTHH: CuCl2 dd + H2O l 6 HCl dd + Fe2O3 r 2FeCl3 dd + 3 H2O (1) (2) l b Theo đề: nHCl = 0,2 3,5 = 0,7 mol Đặt x là số... = nHCl = 0,7 mol Hay : 2x + 6y = 0,7 (II) Từ I và II ta có hệ phơng trình sau: 80x + 160y = 20 (I) 2x + 6y = 0,7 (II) Giải hệ này ta đợc : x = 0,05 => mCuO = 4 mFe2O3 = 16 mol, y = 0,1 g mol % CuO = 20% g % Fe2O3 = 80% + Dạng 6: Bài toán liên quan đến hiệu suất phản ứng - Phơng pháp giải: Từ dữ kiện đề cho tìm lợng chất tính theo PTHH Sau đó áp dụng công thức tính sau: m TT + Nếu tính hiệu suất phản... của sắt oxit, biết công thức đơn giản cũng chính là công thức hoá học 4 Cho 9,2 gam một ki loại A phản ứng với khí Clo d tạo thành 23,4 gam muối Hãy xác định kim loại A, biết rằng A có hoá trị I 5 Cho 0,83 gam hỗn hợp gồm nhôm và sắt tác dụng với dung dịch H 2SO4 loãng d Sau phản ứng thu đợc 0,56 lit khí ở đktc a Viết các phản ứng hoá học xảy ra b Tính thành phần % theo khối lợng của mỗi kim loại trong . yêu thích khoa học. Học hoá học không những học sinh học lý thuyết mà còn đòi hỏi học sinh vận dụng lý thuyết đợc học vào giải quyết các bài tập lý thuyết,. bộ phận học sinh theo Công giáo, thời gian dành cho học tập không nhiều, còn nhiều học sinh ham chơi. - Việc học tập của học sinh chủ yếu ở giờ học chính