Hướng dẫn học sinh giải bài tập hóa học THCS thông qua việc phân loại dạng bài tập

Chính vì vậy việc đổi mới phương pháp dạy học trong nhà trường phổ thông phải phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh, phù hợp với từng lớp học, từng môn học, bồi dưỡng p

PHẦN 1 MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề:

Giáo dục đào tạo là quốc sách hàng đầu có tác dụng to lớn trong công cuộc phát triển Kinh tế - Văn hóa – Xã hội của đất nước Chính vì vậy việc đổi mới phương pháp dạy học trong nhà trường phổ thông phải phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh, phù hợp với từng lớp học, từng môn học, bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui và hứng thú học tập cho học sinh

Hóa học là môn học có nội dung kiến thức gắn liền với sự vật và hiện tượng xảy ra trong cuộc sống hàng ngày, hóa học là khoa học thực nghiệm Ngoài hệ thống kiến thức về lý thuyết thì hệ thống bài tập hóa học giữ một vị trí và vai trò rất quan trọng trong việc dạy – học hóa học ở trường phổ thông nói chung và ở trường THCS nói riêng Việc thực hiện các bài tập hóa học là cơ sở để các em có điều kiện củng cố, khắc sâu hơn về kiến thức, đồng thời nó giúp học sinh giải thích được nhiều hiện tượng thú vị trong cuộc sống Bài tập hóa học giúp người giáo viên kiểm tra, đánh giá kết quả học tập của học sinh, từ đó phân loại học sinh

để có kế hoạch sát với từng đối tượng Dạy học hóa học phải gắn liền với việc giải các bài tập, “học phải đi đôi với hành”, nó phù hợp với quan điểm đổi mới phương pháp dạy học theo định hướng phát triển năng lực học sinh, tăng cường kỹ năng thực hành, qua đó còn tạo cho học sinh hứng thú, say mê, yêu thích môn học, nâng cao niềm tin, lòng yêu khoa học

Tuy nhiên, ở bậc THCS hóa học được xem là một môn mới vì các em lên lớp 8 mới được tiếp cận, mà khối lượng kiến thức học sinh cần tiếp thu tương đối nhiều lại khá trừu tượng, đó sẽ là một môn khó nếu các em không nắm được kiến thức để giải quyết các bài tập cơ bản của bộ môn Trong thực tế giảng dạy môn hóa học thì bài tập được hiểu là vấn đề đặt ra đòi hỏi học sinh phải tư duy logic, vận dụng kiến thức đã có để giải quyết các bài tập Bài tập hóa học có tác dụng củng cố, kiểm tra, khắc sâu kiến thức, thúc đẩy sự rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo về viết phương trình, nhớ kí hiệu hóa học, hóa trị, …,rèn luyện tính kiên nhẫn, trung thực sáng tạo Giáo viên giảng dạy môn hóa học muốn có kiến thức vững vàng, ngoài việc nắm vững nội dung chương trình, phương pháp giảng dạy còn phải nắm vững các dạng bài tập hóa học của từng nội dung kiến thức, biết hệ thống các dạng bài tập cơ bản và cách giải tổng quát, biết sử dụng bài tập phù hợp với từng đối tượng học sinh

Từ những vấn đề trên, với mong muốn góp phần nhỏ bé của mình vào việc tìm tòi phương pháp dạy học thích hợp, nhằm phát triển tư duy sáng tạo của học sinhTHCS, giúp các em tự lực hoạt động tìm tòi chiếm lĩnh tri thức, tạo tiền đề quan trọng cho việc phát triển tư duy của các em ở các bậc học cao hơn góp phần thực hiện mục tiêu giáo dục đào tạo của nước nhà Vì vậy, tôi chọn sáng kiến

“Hướng dẫn học sinh giải bài tập hóa học THCS thông qua việc phân loại dạng bài tập”.

2 Điểm mới của sáng kiến:

Việc phân loại dạng bài tập hóa học đã được nhiều người nghiên cứu, tuy nhiên mỗi người có những cách phân loại dạng bài tập khác nhau Với đề tài của tôi sẽ giúp bạn đọc có được phương pháp giải bài tập tổng quát, đặc biệt là phương pháp giải sáng tạo, nhanh gọn, rất hữu ích trong việc giải bài tập trắc nghiệm

PHẦN 2 NỘI DUNG

1 Thực trạng của vấn đề:

Trong quá trình giảng dạy môn hóa ở trường THCS tôi nhận thấy việc vận dụng kiến thức của học sinh để làm các bài tập còn rất hạn chế Thực tế khi giảng dạy đa số học sinh đều nắm được lý thuyết, nhưng khi giáo viên đưa ra các bài tập thì các em rất lúng túng, không giải được Đa số các tiết dạy giáo viên thường chú trọng lý thuyết, thời gian rèn luyện tư duy cho học sinh thông qua giải bài tập còn hạn chế nên học sinh tiếp thu kiến thức còn hời hợt, độ bền và nhớ kiến thức không lâu Việc tạo hứng thú và niềm tin cho học sinh trong quá trình học gặp nhiều khó khăn

Ngay từ đầu năm học 2017 – 2018, tôi đã tiến hành khảo sát khả năng giải bài tập môn hóa học của học sinh khối 9 và nhận thấy đa số các em vận dụng chậm, không làm được các bài tập

Cụ thể:

Kết quả hạn chế như vậy là do:

1.1 Về giáo viên

Một số giáo viên chưa đổi mới phương pháp dạy học, đang dạy học theo phương pháp truyền thống, chủ yếu là “đọc – chép” do đó chỉ truyền thụ cho học sinh lý thuyết mà chưa rèn luyện cho học sinh kỹ năng vận dụng kiến thức để giải quyết các bài tập Mặt khác với thời lượng 45 phút dung lượng bài dài nên giáo viên chỉ tập trung vào lý thuyết chưa đầu tư để hướng dẫn học sinh phân loại các dạng bài tập

Trong giảng dạy một số giáo viên thường sử dụng phương pháp chia nhóm cho học sinh thảo luận và tìm ra kết quả sau đó kết luận đúng, sai, việc giảng dạy các bài tập nếu theo phương pháp này sẽ không có kết quả cao vì khả năng tư duy của các em là khác nhau, các em học yếu, kém, trung bình chưa kịp tư duy thì các

em khá giỏi đã đưa ra kết luận, vì vậy nếu không được hướng dẫn phân loại các dạng bài tập, phương pháp giải thì có thể học sinh sẽ đoán mò mà không nắm kiến thức

1.2 Về học sinh.

Một số học sinh chưa bắt kịp được với việc đổi mới phương pháp dạy học Nhiều em chưa nắm được các kiến thức cơ bản như tính chất vật lý, tính chất hóa học, chưa hiểu bài, không biết vận dụng kiến thức Mặt khác các em lại mới làm quen với môn học nên còn nhiều bỡ ngỡ, chưa biết cách ứng dụng để giải quyết vấn đề, vì vậy khi gặp bài tập đa số các em không biết định hướng cách giải

2 Nội dung sáng kiến.

Qua thực trạng trên, tôi nhận thấy việc hướng dẫn học sinh giải bài tập hóa học thông qua việc phân loại dạng bài tập là rất cần thiết Sau đây là các dạng bài tập hóa học cơ bản ở cấp THCS mà tôi đã phân loại

2.1 Các dạng bài tập định tính.

2.1.1 Dạng bài tập củng cố các khái niệm, định nghĩa, quy tắc, tính chất.

Đây là các bài tập đơn giản, muốn làm được các bài tập này đòi hỏi học sinh phải nắm được các kiến thức cơ bản của bài học, từ đó giúp học sinh nhớ các kiến thức lâu hơn

Ví dụ 1:

Vì sao khí hidro được dùng để bơm vào khinh khí cầu, bóng thám không?

Để giải thích được câu hỏi này học sinh phải nắm được tính chất vật lý của hidro Nguyên tử khối của hidro là 1, phân tử khối là 2, hidro là chất khí nhẹ nhất nên được dùng để bơm vào khinh khí cầu, bóng thám không

Ví dụ 2:

Phân loại và gọi tên các chất sau: HNO3, HCl, Fe2O3, SO2, Ca(OH)2, NaCl, Al(OH)3, AgNO3

Để làm được dạng toán này học sinh phải nắm định nghĩa, cách gọi tên các loại hợp chất vô cơ: oxit, axit, bazơ, muối

+ Oxit : Fe2O3: Sắt (III) oxit

SO2: Lưu huỳnh đioxit

+ Axit: HNO3:Axit nitric

HCl: Axit clohidric

+ Bazơ: Ca(OH)2: Canxi hidroxit

Al(OH)3: Nhôm hidroxit

+ Muối: NaCl: Natri clorua

AgNO3: Bạc nitrat

2.1.2 Dạng bài tập giải thích hiện tượng hóa học.

Đối với dạng bài tập này học sinh phải hiểu được tính chất hóa học của chất

để vận dụng giải thích và viết PTHH

Ví dụ 1.

Cho CO2 lội chậm qua nước vôi trong, sau đó thêm nước vôi trong vào dung dịch thu được

Giải:

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O (Xuất hiện vẩn đục)

CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2 (Kết tủa tan ra tạo thành dung dịch không màu)

Ca(OH)2 + Ca(HCO3)2 → 2CaCO3 + 2H2O (Xuất hiện vẩn đục)

Ví dụ 2.

Hoà tan Fe bằng dd HCl và sục khí Cl2 đi qua hoặc cho KOH vào dung dịch

và để lâu ngoài không khí

Giải:

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 (có khí thoát ra)

2FeCl2 + Cl2 → 2FeCl3 (Dung dịch có màu vàng nâu)

FeCl2 + 2KOH → Fe(OH)2 + 2KCl (Xuất hiện kết tủa trắng xanh)

4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O →t0 4Fe(OH)3 Kết tủa trắng xanh hoá đỏ nâu ngoài không khí)

2.1.3 Dạng bài tập viết phương trình hóa học.

Đa số các bài tập hóa học đều liên quan đến viết PTHH vì vậy cần hướng dẫn cho học sinh cách viết và cân bằng PTHH Với dạng bài tập này yêu cầu học sinh phải nắm được tính chất hóa học của chất, điều kiện để xảy ra phản ứng và các phương pháp cân bằng PTHH

Ví dụ 1:

Cho các chất: Na, Cu, Na2O, MgO, SO2, CO những chất nào tác dụng được với nước Viết PTHH

Giải

Chất tác dụng được với nước: Na, Na2O, SO2

PTHH: 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2

Na2O + H2O → 2NaOH

SO2 + H2O → H2SO3

Ví dụ 2.

Viết phương trình thực hiện dãy chuyển đổi:

Al  → 1 Al2O3  → 2 AlCl3  → 3 Al(OH)3  → 4 Al2(SO4)3

Các PTHH: 4Al + 3O2 →t0 2Al2O3

Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O

AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3 + 3NaCl

2Al(OH)3 + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 6H2O

2.1.4 Dạng bài tập nhận biết và phân biệt chất.

Đối với các dạng bài tập này cần hướng dẫn học sinh dựa vào tính chất đặc trưng của chất

Ví dụ 1.

Trình bày phương pháp hóa học nhận biết các khí sau: CO2, O2, C2H4, CH4 Giải:

Dẫn lần lượt các khí qua dung dịch brom, khí nào làm mất màu dung dịch brom đó là C2H4

C2H4 + Br2 → C2H4Br2

Dẫn 3 khí còn lại qua nước vôi trong, khí nào làm đục nước vôi trong là

CO2

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O

Thử 2 khí còn lại bằng que đóm còn than hồng, khí nào làm que đóm còn than hồng bùng cháy đó là oxi Khí còn lại là CH4

Ví dụ 2.

Chỉ dùng quỳ tím hãy phân biệt các dung dịch sau: HCl, AgNO3, KCl, Ba(OH)2

Giải:

Thử lần lượt các dung dịch với quỳ tím, nếu quỳ tím chuyển thành màu đỏ

là HCl, quỳ tím chuyển thành màu xanh là Ba(OH)2

Dùng dung dịch HCl vừa nhận được nhỏ vào hai dung dịch còn lại, dung dịch làm xuất hiện kết tủa trắng là AgNO3

AgNO3 + HCl → AgCl + HNO3

Dung dịch không có hiện tượng gì là KCl

2.1.5 Dạng bài tập tách chất khỏi hỗn hợp.

Với dạng bài tập này học sinh phải dựa vào tính chất của chất để tách chất

Ví dụ 1.

Khí CO có lẫn tạp chất là các khí CO2, SO2 Trình bày phương pháp loại bỏ các tạp chất ra khỏi CO bằng hóa chất rẻ tiền nhất

Giải:

Dẫn các khí qua nước vôi trong dư khí CO2, SO2 sẽ tác dụng với nước vôi trong và bị giữ lại, khí CO không tác dụng thoát ra ngoài

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O

SO2 + Ca(OH)2 → CaSO3 + H2O

Ví dụ 2.

Trình bày phương pháp tách bột sắt ra khỏi hỗn hợp bột sắt lẫn bột nhôm Giải:

Dẫn hỗn hợp bột sắt lẫn bột nhôm qua dung dịch NaOH dư, nhôm phản ứng hết, còn chất không phản ứng là sắt

2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2

2.2 Bài tập định lượng.

2.2.1 Bài tập liên quan đến tỉ khối chất khí.

Các công thức cần nhớ:

B

A B A

M

M

d / = ;

29

KK

A KK

A

M M

M

Ví dụ 1.

Hãy cho biết khí CO2 nặng hay nhẹ hơn không khí bao nhiêu lần

Giải:

44

2

KK

CO KK

CO

M

M d

Khí CO2 nặng hơn không khí 1,52 lần

Ví dụ 2.

Xác định công thức oxit của cacbon biết tỉ khối hơi của oxit đối với hidro là 14

Giải:

Gọi công thức của oxit là A

14

2 2

H

A

M

M

d A H ⇒MA = 14 x 2 = 28 ⇒công thức oxit là CO

2.2.2 Bài tập chuyển đổi giữa lượng chất, khối lượng chất, thể tích chất khí.

Các công thức cần nhớ:

; 4 , 22

; 4 , 22

;

;

n

m M M n m M

m

Ví dụ 1:

Tính số mol của 16g lưu huỳnh

Áp dụng công thức: nS = 0 , 5

32

16 = (mol)

Ví dụ 2:

Tính số mol và thể tích của 3,2 g SO2

Số mol SO2 là: 0 , 05

64

2 , 3

SO

Thể tích SO2 là: V SO2 =n 22 , 4=0 , 05 22 , 4=1,12 (lit)

2.2.3 Nồng độ dung dịch

Các công thức cần nhớ: ; % 100 %

mdd

m C

V

n

Ví dụ 1.

Hòa tan 45g đường vào 255g nước Tính nồng độ phần trăm của dung dịch thu được

Giải:

Khối lượng dung dịch: mdd = 45 + 255 = 300(g)

Nồng độ phần trăm: C% = .100%= 45300.100%

dd

ct

m

m

=15%

Ví dụ 2.

Dung dịch NaOH có nồng độ 20%, khối lượng riêng 1,15g/ml Tính nồng

độ mol của dung dịch

Giải:

Nồng độ mol của dung dịch:

) ( 75 , 5 40

20 15 , 1 10

% 10

M M

C d

2.2.4 Bài toán hiệu suất.

Ví dụ 1.

Đốt cháy 3,1 gam photpho trong không khí thu được 5g điphotpho pentaoxit Tính hiệu suất phản ứng

Số mol photpho: np= 0 , 1 ( )

31

1 , 3

mol

=

PTHH: 4P + 5O2 t→o C

2P2O5

Theo PTHH: n P O n P

2

1

5

2 = = 0,05 (mol)

Khối lượng P2O5: 0 , 05 142 7 , 1 ( )

5

Hiệu suất phản ứng: H= 70 , 42 %

1 , 7

% 100

Ví dụ 2.

Tính thể tích khí oxi thu được khi nung nóng 61,25 gam KClO3 Biết hiệu suất phản ứng là 95%

Giải:

Số mol KClO3: 0 , 5 ( )

5 , 122

25 , 61

PTHH: 2KClO3 →t0 2KCl + 3O2

2

5 , 0 3 2

3

3

Thể tích khí oxi: 0 , 75 22 , 4 16 , 8

O

Vì H= 95% nên thể tích khí oxi thực tế thu được là:

96 , 15 100

95

.

8

,

16

O

Ví dụ 3:

Từ 80 tấn quặng pirit chứa 40% S sản xuất được 92 tấn axit sunfuric Tính hiệu suất của quá trình

*Cách giải thông thường:

+ Viết 3 phương trình:

4FeS2 + 11O2 →t0 8SO2 + 2Fe2O3 (1)

2SO2 + O2 xt t, 0 →2SO3 (2)

SO3 + H2O → H2SO4 (3)

Khối lương S có trong 80 tấn quặng pirit là: 40.80 32

100

S

→ nS = 1mol

Theo (1), (2), (3) ta có:

2 4

2 4

1 98

H SO

H SO

=

Theo đề chỉ thu được 92 tấn axit sunfuric, nên hiệu suất của quá trình phản ứng là:

92.100

98

*Cách giải nhanh:

Học sinh nhận thấy quá trình sản xuất H2SO4 từ quặng pirit gồm nhiều phản ứng kế tiếp (sản phẩm của phản ứng này là chất tham gia của phản ứng kế tiếp) Khối lương S có trong 80 tấn quặng pirit là : 40.80 32

100

S

→ nS = 1mol

Ta có:

S → SO2 → SO3 → H2SO4

32 tấn 98 tấn

Theo lý thuyết phải thu được 98 tấn H2SO4 nhưng thực tế chỉ thu được 92 tấn Vậy Hiệu suất của quá trình phản ứng là: % 92.100 93,88%

98

Ví dụ 4:

Nung hỗn hợp gồm 2 muối CaCO3 và MgCO3 thu được 76 gam 2 oxit và 3,36 lít CO2 (đktc) Tính khối lượng của hỗn hợp ban đầu, biết hiệu suất của quá trình nung là 95% và cả hai muối đều bị nhiệt phân với hiệu suất như nhau

*Cách giải thông thường:

CO

Gọi số mol của CaCO3 và MgCO3 trong hỗn hợp lần lượt là a, b mol

PTHH:

CaCO3  →t0 CaO + CO2

amol amol amol

MgCO3 →t0 MgO + CO2

bmol bmol bmol

Theo bài ra ta có hệ pt:

56 40 76

1,5

a b

+ =



 + =



CaCO

MgCO

mhh = 100 + 42 = 142 g

Vì hiệu suất phản ứng đạt 95% nên khối lượng hai muối thực tế đem nung là: (100 42).100

149,5 95

hh

*Cách giải nhanh:

2 33,6 / 22,4 1,5

CO

Áp dụng ĐLBTKL ta có:

2

hh oxit CO

m = m + m = + = g

1

0,5

a

b

=



 =



Vì hiệu suất phản ứng đạt 95% nên khối lượng hai muối thực tế đem nung là: (100 42).100

149,5 95

hh

2.2.5 Bài tập tính thành phần phần trăm các chất trong hỗn hợp

Bước 1: Tính số mol chất bài cho (nếu có)

n = m/M, n = V/22.4, n = CM V

Bước 2: Gọi số mol các chất trong hỗn hợp lần lượt là a, b,

Bước 3: Viết PTHH, biểu điễn số mol vào phương trình với ẩn a, b,

Bước 4: Lập hệ phương trình:

Pt 1: Tổng số mol chất bài cho

Pt 2: Tổng khối lượng hoặc số mol hoặc thể tích của hỗn hợp Pt3:

Giải hệ phương trình ta tìm được số mol của các chất trong hỗn hợp Bước 5: Tính theo yêu cầu của bài

m = n M

%A = mA 100% / mhh

%B = 100% - %A

Chú ý:

- Bài toán cho tỉ khối của hỗn hợp khí thì ta tính M trung bình

n M

- Nếu bài toán chỉ xảy ra một phnr ứng thì giải như bài toán theo PTHH

Ví dụ 1.

Dẫn 11,2 lít hỗn hợp gồm metan và etilen ở (đktc) đi qua bình đựng dung dịch brom dư Sau phản ứng thấy có 16 gam brom tham gia phản ứng

a) Viết PTHH xảy ra

b) Tính thành phần phần trăm theo thể tích của các chất trong hỗn hợp ban đầu

Giải:

a) PTHH: Chỉ có etilen phản ứng: C2H4 + Br2 → C2H4Br2

b) Số mol Brom đã phản ứng: 2 16 0,1 ( )

160

Br

Theo PTHH:n C H2 4 =n Br2 = 0,1 (mol)

Thể tích C2H4 tham gia phản ứng: V = 0,1 x 22,4 = 2,24 (lit)

Thể tích CH4 là V CH4= 11,2 – 2,24 = 8,96 (lit)

Thành phần phần trăm:

2 4

2, 24

11, 2

C H

4

%V CH = 100% 20% 80% − =

Ví dụ 2:

Cho 4,2 g hỗn hợp Mg và Zn tác dụng hết với dung dịch HCl thấy thoát ra 2,24 l

H2 (đktc) Tìm khối kuwowngj muối tạo ra trong dung dịch

*Cách giải thông thường:

H

Gọi số mol của Mg và Zn trong hỗn hợp lần lượt là a, b mol

PTHH:

Mg + 2HCl → MgCl2 + H2

amol 2amol amol amol

Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2

bmol 2bmol bmol bmol

theo bài ra ta có hệ phương trình:

24 65 4, 2

0,1

a b

+ =



 + =



0,06

0,04

a

b

=



 =



mmuối = 0,056.95 + 0,044.136 = 11,3 g

*Cách giải nhanh:

2 2,24 / 22,4 0,1

H

Theo PTHH: n HCl =2n H2 =0, 2mol

Áp dụng ĐLBTKL, ta có:

hhKL HCl

m +m = mmuối + mH2

→mmuối = 4,2 + 0,2.36,5 - 0,1.2 = 11,3 g

2.2.6 Dạng bài tập nhiệt khí.

Ví dụ 1:

Cho hỗn hợp X gồm FeO, Fe2O3 có khối lượng 30,4 g Nung hỗn hợp này trong một bình kín chứa 22,4 lit CO (đktc), khối lượng hỗn hợp khí thu được là 36

g Xác định thành phần hỗn hợp khí Biết rằng X bị khử hoàn toàn tạo thành Fe

*Cách giải thông thường:

Gọi số mol FeO, Fe2O3 tham gia phản ứng lần lượt là a, b (a,b>0)

PTHH:

FeO + CO →t0 Fe + CO2 (1)

a mol a mol a mol

Fe2O3 + 3CO →t0 2Fe + 3CO2 (2)

b mol 3b mol 3b mol

Theo đề bài ta có: nCO = 22,4/22,4 = 1 mol →mCO = 1 28 = 28 g

Hỗn hợp khí thu được 36 g là khối lượng của CO2 và CO dư

→36 = 44a + 132b + 28 – (28a + 84b)

→2a + 6b = 1