Khi học sinh lập được phương trình hóa học một cách thành thạo là cơ sở để học sinh thực hiện tốt bài toán tính theo phương trình hóa học, đây là một trong những dạng bài toán cơ bản của
Trang 1PHẦN I: PHẦN MỞ ĐẦU
I Lí do chọn đề tài.
Trong sự nghiệp đổi mới đất nước, nền giáo dục cần phải có những đổi mới phù hợp với sự phát triển của nền kinh tế và nhu cầu phát triển của xã hội, phù hợp với trình độ nhận thức của học sinh ở từng cấp học Trong giai đoạn hiện nay, toàn ngành giáo dục trong cả nước đã và đang áp dụng những biện pháp về đổi mới phương pháp dạy học như dạy học theo chủ đề tích hợp; dạy học, kiểm tra đánh giá theo định hướng phát triển năng lực của học sinh nhằm phát huy tính tích cực, chủ động sáng tạo và nâng cao trình
độ nhận thức của học sinh, đem lại hiệu quả giảng dạy và học tập cao nhất Trong đó môn hóa học ở trường phổ thông nhằm trang bị cho học sinh những kiến thức cơ bản vừa góp phần nâng cao chất lượng dạy và học, vừa chuẩn bị hành trang về kiến thức hóa học để giúp các em bước vào bậc phổ thông trung học một cách vững chắc.Từ đó vận dụng những kiến thức đã học vào cuộc sống
Để đạt được mục tiêu đó, việc giúp các em lập được phương trình hóa học giữ một vị trí quan trọng trong việc dạy học hóa học ở trường trung học
cơ sở Khi học sinh lập được phương trình hóa học một cách thành thạo là
cơ sở để học sinh thực hiện tốt bài toán tính theo phương trình hóa học, đây
là một trong những dạng bài toán cơ bản của môn hóa học mà các em sẽ gặp
Qua thực tế giảng dạy môn hóa học ở trường cụ thể là hóa 8, tôi nhận thấy một số học sinh lập phương trình hóa học còn chậm và rất khó khăn, đôi khi không thể lập được phương trình hóa học hay lập sai PTHH Từ đó không thể giải bài toán tính theo phương trình hóa học hoặc khi tính toán dẫn đến kết quả sai
Từ những nguyên nhân và tầm quan trọng nêu trên tôi quyết định chọn
đề tài: “Rèn luyện kỹ năng lập phương trình hóa học cho học sinh lớp 8”
Trang 2II Mục đích nghiên cứu.
Nghiên cứu đề tài này nhằm chỉ ra đúng thực trạng của việc dạy và học cách lập phương trình hóa học trong thời gian qua ở trường THCS Thịnh Đức
và giới thiệu cách làm mới, áp dụng nhằm nâng cao chất lượng môn hóa học, đồng thời có điều kiện trao đổi kinh nghiệm với đồng nghiệp Mục đích chính
là giúp học sinh lập phương trình hóa học một cách chính xác và nhanh nhất
III Đối tượng nghiên cứu
Các phương pháp dạy và học cách lập phương trình hóa học ở môn hóa 8 nhằm nâng cao chất lượng
IV Khách thể, phạm vi nghiên cứu
1 Khách thể:
Học sinh lớp 8 Trường THCS Thịnh Đức
2 Phạm vi nghiên cứu:
Các phương pháp rèn kỹ năng lập phương trình hóa học môn hóa 8
Trường THCS Thịnh Đức.
V Phương pháp nghiên cứu
Để thực hiện đề tài này tôi sử dụng một số phương pháp sau :
1 Phương pháp quan sát
Đây là phương pháp được vận dụng thường xuyên trong từng giờ lên lớp
2 Phương pháp trao đổi
- Để biết được cách học tập của học sinh ở nhà cũng như mức độ tiếp thu bài ở lớp tôi trực tiếp trao đổi với các em
- Trao đổi với đồng nghiệp có nhiều kinh nghiệm trong giảng dạy
3 Phương pháp nghiên cứu sản phẩm
Sau khi áp dụng các phương pháp dạy học một thời gian, tôi tiến hành thống kê kết quả đạt được so sánh với kết quả của lớp không áp dụng đề tài
4 Phương pháp nghiên cứu tài liệu.
Thu thập và nghiên cứu các tài liệu có liên quan đến đề tài (như SGK, SGV, phương pháp dạy học hóa học …)
Phần II: PHẦN NỘI DUNG
Trang 3I Cơ sở lí luận.
Như chúng ta đã biết dạy học không chỉ là cung cấp kiến thức cho học
sinh mà còn phải dạy cho học sinh biết cáu gpch học, cách tiếp thu kiến thức, cách vận dụng kiến thức vào giải các bài tập một cách độc lập, tự chủ Trong khi đó, thời gian học ở trường có hạn, giáo viên không thể dạy cho học sinh tất
cả những gì cần thiết cho cuộc sống mà chỉ có thể trang bị cho học sinh những kiến thức cơ bản, phương pháp nhận thức và phương pháp tự học để các em có thể tự học tập suốt đời
II T hực trạng
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.
Nhưng thực tế trong quá trình giảng dạy việc học sinh lập phương trình hóa học đạt hiệu quả chưa cao Do những nguyên nhân sau:
- Giáo viên quá cứng nhắc theo phương pháp mà sách giáo khoa đưa ra
- Khi dạy kiến thức mới quên đi việc củng cố kiến thức cũ
- 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, từ đó dẫn đến việc học thuộc lòng các phương trình hóa học cùng các hệ số
- Các em chưa có kỹ năng cân bằng phương trình hóa học để áp dụng làm các dạng bài tập có liên quan
III G iải pháp thực hiện
Có nhiều phương pháp để cân bằng một phương trình hoá học trong đó
có các phương pháp “thăng bằng electron và ion - eclectron” thăng 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 gồm CTHH của chất tham gia và sản phẩm
Bước 2: Cân bằng số nguyên tử của mỗi nguyên tố: Tìm hệ số thích hợp đặt
trước các công thức
Trang 4Bước 3: Viết phương trình hoá học.
Qua thực tế giảng dạy tôi thấy 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 Để giúp học sinh học tốt phần này bản thân thấy cần phải giải quyết một số nội dung sau:
- Đối với giáo viên khi dạy kiến thức mới gặp công thức hóa học, phương trình hóa học thì nên nhắc lại cách xác định công thức hóa học đúng hay sai, cách lập phương trình hóa học khi học bài tính theo phương trình hóa học, cứ thường xuyên như thế học sinh sẽ khắc sâu kiến thức
+ Hướng dẫn học sinh nắm vững cách cân bằng phương trình hóa học và cho bài tập ví dụ phù hợp với các dạng cân bằng từ dễ đến khó
+ Cho học sinh làm nhiều bài tập ở lớp và về nhà nhằm khắc sâu kiến thức và mở rộng nội dung bài học
+ Tùy nội dung và đối tượng học sinh mà giáo viên linh hoạt phương pháp dạy học cho phù hợp mang lại hiệu quả tốt nhất
- Đối với học sinh cần nắm vững các công thức hóa học và các bước lập phương trình hóa học một cách thuần thục
+ Biết xác định các hệ số thích hợp để đặt trước công thức hóa học + Lập được phương trình hóa học thành thạo, nhanh chóng, chính xác Xác định được phương trình hóa học đã cho là đúng hay sai
+ Viết đúng phương trình hóa học dạng chữ
1. Rèn luyện kỹ năng lập công thức 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 Vì vậy giáo viên dạy đến bài 9 (công thức hóa học) ở sgk trang 32, 33 cần chú ý kỹ cho học sinh
* Công thức của đơn chất có kí hiệu là A
Ví dụ: CTHH của đồng, kẽm, than, lưu huỳnh… là Cu, Zn, C, S…
Trang 5Ngoài ra nhiều phi kim có công thức phân tử gồm một số nguyên tử liên kết với nhau, thường là 2 nên thêm chỉ số này ở chân kí hiệu
Ví dụ: CTHH của khí hiđrô, khí nitơ … là H2, N2…
* 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: CTHH của hợp chất nước là H2O, kaliclorua là KCl, axit sunfuric là
H2SO4
* Ý nghĩa của công thức hóa học
Mỗi công thức hóa học cho ta biết ý nghĩa sau:
- Nguyên tố nào tạo ra chất
- Số nguyên tử của mỗi nguyên tố trong phân tử chất
- Phân tử khối của chất
2 Cho học sinh viết đúng phương trình hóa học dạng ch ữ, sơ đ ồ của phản ứng.
Đối với phương trình hóa học viết đúng phương trình hóa học dạng chữ
là rất cần thiết Từ những phương trình hóa học dạng chữ thay tên các chất bằng công thức hóa học được sơ đồ phản ứng
Ví dụ1: Lưu huỳnh tác dụng với sắt tạo ra sắt (II) sunfua
PTHH dạng chữ: Lưu huỳnh + sắt Sắt (II) sunfua
Sơ 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
Phương trình hóa học dạng chữ: Kẽm + axit clohiđric kẽm clorua + khí hiđrô
Sơ đồ phản ứng hóa học: Zn + HCl -> ZnCl2 + H2
Ví dụ 3: Photpho tác dụng với oxi tạo ra điphotpho pentaoxit PTHH dạng chữ: photpho + oxi điphotpho pentaoxit
Sơ đồ phản ứng hóa học: P + O2 -> P2O5
3 Hướng dẫn học sinh c á ch c â n bằng phương tr ì nh h ó a học.
t 0
t 0
t 0
t 0
Trang 6Khi đã nắm vững ba Bước lập 1 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
Bước 3: Viết phương trình hoá học.
Để cân bằng nhanh và chính xác hệ số các em có thể thực hiện các phương pháp sau:
* Phương pháp thứ nhất: 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 -> P2O5
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 vào trước O2 để cân bằng số
nguyên tử mỗi nguyên tố
2P + O2 -> P2O5
Tiếp đó ta quy đồng mẫu số chung là 2 ta được
2 O2 -> P2O5
Khử mẫu ta được phương trình hóa học hoàn chỉnh
4P + 5O2 2P2O5
Ví dụ 2: Cân bằng phản ứng sau.
C2H2 + O2 -> CO2 + H2O
Ở phương trình này ta thấy ở vế phải có 1C, ở bên trái có 2C vậy
t 0
t 0
2 5
t 0 2
5 2
2
+
P
t 0
t 0
Trang 7Cách làm: Đặt hệ số 2 vào trước CO2
C2H2 + O2 -> 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 vào O2
C2H2 + O2 ->2CO2 + H2O
Tương tự quy đồng rồi khử mẫu số ta được phương trình hóa học
2C2H2 + 5O2 4CO2 + 2H2O
Ví dụ 3: Al2O3 -> Al + O2
Tương tự ta đặt 2 vào trước Al và vào trước O2
Al2O3 -> 2Al + O2
Quy đồng mẫu số với 2 rồi khử mẫu ta được phương trình hoá học
2Al2O3 4Al + 3O2
Ví
d ụ 4 : KClO3 -> KCl + O2
Tương tự ta đặt vào trước O2
KClO3 -> KCl + O2
Quy đồng mẫu số với 2 rồi khử mẫu ta được phương trình hoá học
2KClO3 2KCl + 3O2
Ví dụ 5: CH4 + O2 -> CO2 +H2O
t 0
t 0 2 5
2 5
t 0
2 3
2 3
t 0
3
2 3
t 0
t 0
Trang 8Tương tự ta thấy bên phải có 3O bên trái có 2 oxi ta đặt 2 vào trước O2 và 2 vào trước H2O
CH4 + 2 O2 CO2 +2H2O
Ví dụ 6: Fe + O2 -> Fe3O4
Ta thấy bên trái có 2 oxi còn bên phải có 4 oxi nên ta đặt 2 trước O2, còn bên trái có 1 Fe bên phải có 3 ta đặt 3 trước Fe ta được PTHH
3 Fe + 2O2 Fe3O4
* Nhận xét: 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)
* Phương pháp thứ hai:
Cân bằng các phương trình hoá học theo phương pháp “chẵn - lẽ”
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
Ví dụ 1: Cân bằng phương trình hoá học sau.
FeS2 + O2 -> Fe2O3 + SO2
Ta thấy số nguyên tử oxi trong O2, SO2 là chẵn còn trong Fe2O3 là lẻ vậy cần đặt hệ số 2 trước công thức Fe2O3
Cách làm: FeS2+ O2 -> 2Fe2O3 + SO2
Tiếp theo ta lần lượt cân bằng sắt và lưu huỳnh
4FeS2 + O2 -> 2Fe2O3 + SO2
4FeS2+ O2 -> 2Fe2O3 + 8SO2
t 0
t 0
t 0
t 0
t 0
t 0
t 0
Trang 9Cuối cùng ta cân bằng oxi ta thấy ở vế phải có tổng cộng 22 oxi vậy phải thêm
hệ số11 vào trước công thức O2 ta được phương trình hoá học
4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2
Ví dụ 2 : Cân bằng phương trình hoá học sau.
Al + CuCl2 ->AlCl3 + Cu
Ta thấy Cl trong công thức CuCl2 là chẵn còn trong AlCl3 lẻ vậy
Cách làm: Thêm 2 trước công thức AlCl3
Al + CuCl2 -> 2AlCl3 + Cu
Tiếp theo ta cân bằng Clo
2Al + 3CuCl2 ->2AlCl3 + Cu
Cuối cùng ta cân bằng đồng ta được phương trình hoá học
2Al + 3CuCl2 2AlCl3 + 3Cu
Ví dụ 3 : Lập PTHH của phản ứng.
Fe2O3 + HCl -> FeCl3 +H2O
Ta thấy số nguyên tử Fe trong Fe2O3 là chẵn còn trong FeCl3 là lẻ ta thêm 2 trước FeCl3
Fe2O3 + HCl -> 2FeCl3 +H2O
Ta tiếp tục cân bằng clo
Fe2O3 + 6HCl -> 2FeCl3 + H2O
Cuối cùng ta cân bằng được phương trình hoá học
Fe2O3 + 6HCl 2FeCl3 +3H2O
* Nhận xét : 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.
Ví dụ 3: Al + O2 -> Al2O3
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 -> 2Al2O3
Al + 3 O2 ->2Al2O3
4Al + 3 O2 2Al2O3
t 0
t 0
t 0
t 0
t 0
Trang 10Nếu cân bằng nhôm trước hệ số tiếp theo thường lẻ phải quy đồng khử mẫu: 2Al + O2 ->Al2O3
2Al + O2 ->Al2O3
Nhân các hệ số với 2 rồi khử mẫu
4Al + 3O2 2Al2O3
Cuối cùng ta cân bằng ta được phương trình hoá học
4Al + 3O2 2Al2O3
* Lưu ý: 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 -> 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 ->2AlCl3
Cân bằng nhôm:
2Al + 3Cl2 -> 2AlCl3
PTHH: 2Al + 3Cl2 2AlCl3
Ví dụ 2:
P + O2 -> P2O5
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 10 : 2 = 5 điền 5 vào trước O2; 10 : 5 = 2 điền 2 vào trước P2O5
P + 5O2 -> 2P2O5
Sau đó cân bằng phốt pho bằng cách thêm 4 vào trước P ta được PTHH
t 0
4P + 5O2 2P2O5
* Phương pháp thứ ba: 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
t 0
t 0
t 0
t 0
t 0
t 0
Trang 11Bước 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 của 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)
Ví dụ 1: Lập phương trình hoá học.
Cu + HNO3 -> Cu(NO3)2 + NO2 + H2O
Bước 1: Đặt các hệ số hợp thức vào PTHH
aCu + bHNO3 -> cCu(NO3)2 + dNO2 + eH2O
Bước 2: Thiết lập hệ phương trình dựa vào mối liên hệ tổng số nguyên tử của 1 nguyên tố vế trái phải bằng tổng số nguyên tử của nguyên tố đó ở bên phải: Ta lập được các PTHH (5 chất nên lập được 4 phương trình đại số)
Cu : a = c (1)
H : b = 2.e (2)
N : b = 2 c + d (3)
O : 3b = 6.c + 2d + e (4)
Bước 3: Giải hệ phương trình đại số trên bằng cách: chọn hệ số c = 1 (có thể chọn1 hệ số khác và 1 giá trị khác tuy vậy việc tính có thể gặp khó khăn hơn)
từ (1) a = c = 1 Mặt khác ta có: b = 2e Thay các giá trị trên vào(3) và (4) ta được:
b = 2 + d
3b = 6 + 2d + b/2 <=> 5b = 12 + 4d
Giải hệ phương trình trên ta được: d = 2; b = 4
b = 4 thay vào phương trình (2) ta được