Rèn kĩ năng lập phương trình hóa học cho học sinh Lớp 8

Nội dung tài liệu: Rèn kĩ năng lập phương trình hóa học cho học sinh Lớp 8

1. PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO XUÂN TRƯỜNG TRƯỜNG THCS XUÂN NINH PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO XUÂN TRƯỜNG TRƯỜNG THCS XUÂN NINH BÁO CÁO SÁNG KIẾN BÁO CÁO SÁNG KIẾN RÈN KĨ NĂNG LẬP PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC CHO HỌC SINH LỚP 8 RÈN KĨ NĂNG LẬP PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC CHO HỌC SINH LỚP 8 Tác giả: Nguyễn Thị Thanh Trình độ chuyên môn: ĐHSP Hóa học ChứcTác vụ: giả: Giáo Nguyễn viên Thị Thanh NơiTrình công tácđộ :chuyên Trường môn: THCS ĐHSP Xuân Hóa Ninh học Chức vụ: Giáo viên Nơi công tác: Trường THCS Xuân Ninh Nam Định, ngày 20 tháng 5 năm 2020 1
2. THÔNG TIN CHUNG VỀ SÁNG KIẾN 1. Tên sáng kiến: RÈN KĨ NĂNG LẬP PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC CHO HỌC SINH LỚP 8 2. Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: Đối với học sinh lớp 8 trường THCS 3. Thời gian áp dụng sáng kiến: Từ năm học 2018 - 2019 đến nay 4. Tác giả: Họ và tên: Nguyễn Thị Thanh Năm sinh: 1979 Nơi thường trú: Xuân Ninh – Xuân Trường – Nam Định Trình độ chuyên môn: Đại học sư phạm Hóa học Chức vụ công tác: Giáo viên Nơi làm việc: Trường THCS Xuân Ninh Điện thoại: 0972845408 Tỷ lệ đóng góp tạo ra sáng kiến: 100% 5. Đơn vị áp dụng sáng kiến: Tên đơn vị: Trường THCS Xuân Ninh Địa chỉ: Xã Xuân Ninh – Huyện Xuân Trường –Tỉnh Nam Định Điện thoại: 02283. 885. 452 2
3. BÁO CÁO SÁNG KIẾN I. ĐIỀU KIỆN HOÀN CẢNH TẠO RA SÁNG KIẾN: Hóa học là bộ môn khoa học nghiên cứu về chất, sự biến đổi chất và những ứng dụng của chúng. Hóa học không những đòi hỏi học sinh nắm được lý thuyết mà còn phải biết vận dụng những kiến thức đã học vào giải quyết những bài tập định tính, định lượng cũng như thực hành thí nghiệm. Với học sinh lớp 8 đây là một môn học mới học sinh phải làm quen với những kiến thức hoàn toàn mới, với những khái niệm, thuật ngữ khó hiểu và tương đối trừu tượng mà các em không nhìn thấy được như nguyên tử, phân tử, nguyên tố hóa học Chính vì thế có không ít học sinh gặp khó khăn khi học bộ môn này. Qua thực tế giảng dạy, đặc biệt trong các kì thi do phòng và sở giáo dục đào tạo tổ chức tôi đã tham gia chấm thi nên nhận thấy học sinh còn gặp nhiều khó khăn, lúng túng khi lập phương trình hóa học (PTHH) đặc biệt là khi lập công thức hóa học (CTHH) của các chất để làm sao viết chính xác sơ đồ phản ứng và tìm hệ số thích hợp đặt trước các CTHH cho phù hợp, đây lại là những kiến thức cơ bản, là nền tảng giúp các em giải các bài tập tính theo PTHH sau này, mà nguyên nhân là do các em chưa biết vận dụng được kiến thức đã học vào lập CTHH, chưa nắm chắc phương pháp lập PTHH, không có nhiều thời gian để tự học ở nhà nên dễ chán nản, không có hứng thú với môn học dẫn tới hiệu quả của việc học không cao. Xuất phát từ những thực tế đó và một số kinh nghiệm trong giảng dạy bộ môn hóa học, tôi mạnh dạn đưa ra sáng kiến kinh nghiệm: “Rèn kĩ năng lập phương trình hóa học cho học sinh lớp 8” để củng cố, rèn luyện cho các em kĩ năng lập CTHH nhanh, cũng như phương pháp lập PTHH, là cơ sở để các em làm tốt bài tập tính theo PTHH sau này. II. MÔ TẢ GIẢI PHÁP: 1. Mô tả giải pháp trước khi tạo ra sáng kiến: Trong chương trình Hóa học 8, kĩ năng lập PTHH được hình thành cho học sinh từ bài 16: “Phương trình hóa học” nhưng để lập được PTHH trước đó học sinh phải viết được sơ đồ phản ứng gồm CTHH của các chất tham gia và sản phẩm. Muốn lập được CTHH của một chất học sinh phải nắm được kí hiệu hóa học của các nguyên tố (nhóm nguyên tử), phân biệt được nguyên tố đó là kim loại hay phi kim và hóa trị của chúng. Sau đó mới lựa chọn hệ số thích hợp đặt trước mỗi công thức để lập PTHH. Như vậy với lượng kiến thức tương đối nhiều, kiến thức lại quá mới, quá trừu tượng các em không nắm bắt được kịp thời các đơn vị kiến thức, nhiều em nhận thức về 3
4. cách lập PTHH còn rất mơ hồ, kĩ năng lập PTHH còn hạn chế, tâm lí ngại khó, thiếu tự tin và mất phương hướng khi bắt đầu lập PTHH. Đây chính là trở ngại lớn trong công tác giảng dạy phần lập PTHH. Chính vì vậy, tôi đưa ra giải pháp: “Rèn kĩ năng lập phương trình hóa học cho học sinh lớp 8” là rất cần thiết để giúp các em nắm chắc kiến thức, có khả năng vận dụng kiến thức đã học để lập nhanh, chính xác các PTHH, là cơ sở để giải tốt các bài tập tính theo PTHH xuyên suốt các cấp học sau này đồng thời góp phần nâng cao chất lượng giảng dạy bộ môn Hóa Học ở trường trung học cơ sở. Để nắm được tình hình học tập của học sinh khối 8, tôi tiến hành khảo sát chất lượng đầu năm trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm, phân loại học sinh và có phương pháp giảng dạy phù hợp, hướng dẫn phương pháp học cho từng đối tượng, kết quả như sau: Năm học: 2018 - 2019 STT Lớp Sĩ số Giỏi Khá TB Yếu Kém SL % SL % SL % SL % SL % 1 8A 38 12 31,58 18 47,37 8 21,05 0 0 0 0 2 8B 36 3 8,33 12 33,33 15 41,67 6 16,67 0 0 Năm học: 2019 - 2020 STT Lớp Sĩ số Giỏi Khá TB Yếu Kém SL % SL % SL % SL % SL % 1 8A 34 13 38,24 16 47,06 5 14,7 0 0 0 0 2 8B 32 3 9,38 12 37,5 13 40,62 4 12,5 0 0 2. Mô tả giải pháp sau khi có sáng kiến: Như chúng ta đã biết, Hóa học cũng như các bộ môn khoa học tự nhiên khác, để làm tốt các dạng bài tập đặc biệt là bài tập tính theo PTHH học sinh phải lập nhanh và đúng PTHH. Muốn vậy, các em phải nắm được kí hiệu hóa học và hóa trị của các nguyên tố, nhóm nguyên tử, lập được CTHH của các chất tham gia và sản phẩm từ đó mới viết đúng sơ đồ phản ứng. Sau đó hướng dẫn cho học sinh phương pháp lập PTHH: chọn hệ số thích hợp điền trước mỗi CTHH trong sơ đồ phản ứng để cân bằng số nguyên tử của mỗi nguyên tố. Với học sinh lớp 8 vốn kiến thức về hóa học còn rất ít, đa số các bài tập lập PTHH với các sơ đồ phản ứng đơn giản nên tôi đặc biệt chú trọng rèn cho các em. 2.1 Cách lập công thức hóa học trong sơ đồ phản ứng: a. Lập công thức hóa học của đơn chất: Để lập đúng CTHH của đơn chất, các em phải ghi nhớ chính xác kí hiệu hóa học của các nguyên tố thường gặp và phân biệt được kim loại với phi kim. *Với đơn chất kim loại (Kali, Natri, Bari, Canxi ) và phi kim rắn (Cacbon, Lưu huỳnh, Phôt pho, Silic ) CTHH chính là kí hiệu hóa học tức là có chỉ số hay số nguyên tử bằng 1 4
5. Ví dụ: CTHH của Kali là: K Natri là: Na Cacbon là: C Lưu huỳnh là: S Phôt pho là: P Silic là: Si *Với đơn chất phi kim lỏng (Brom) và khí (Hiđro, Oxi, Flo, Clo ) chỉ số thường là 2 (trừ Ozon là O 3) Ví dụ: CTHH của Brom là: Br 2 Hiđro là: H 2 Oxi là: O2 Clo là: Cl2 Như vậy khi học bài 5 “Nguyên tố hóa học” cần hướng dẫn cho học sinh: • Cách nhớ kí hiệu hóa học: Với các nguyên tố kim loại thường gặp: Kí hiệu hóa học của chúng hầu hết có 2 chữ cái (trừ kim loại Kali kí hiệu hóa học có một chữ cái K), chú ý khắc sâu kí hiệu hóa học của những nguyên tố không trùng với chữ cái đầu theo tên Việt Nam, ví dụ như: Nhôm: Al, Kẽm: Zn, Sắt: Fe, Đồng: Cu Hướng dẫn học sinh học thuộc kí hiệu hóa học của nguyên tố kim loại theo trình tự sau: Tên nguyên tố kim loại Kí hiệu hóa học Cách nhớ Kali K Khi Natri Na Nào Bari Ba Ba Canxi Ca Cần Magie Mg May Nhôm Al Áo Kẽm Zn Záp Sắt Fe Sắt Niken Ni Nỉ Thiếc Sn Sang Chì Pb Phố Đồng Cu Cửa Thủy ngân Hg Hàng Bạc Ag Á Platin (bạch kim) Pt Phi Vàng Au Âu Với các nguyên tố phi kim thường gặp: Kí hiệu hóa học của hầu hết các phi kim có một hoặc hai chữ cái trùng với một hoặc hai chữ cái đầu theo tên gọi Việt Nam của chúng (chú ý khắc sâu cho học sinh Lưu huỳnh: S). Hướng dẫn học sinh học thuộc kí hiệu hóa học của nguyên tố phi kim theo trình tự sau: Cacbon, Hiđro,Oxi, Lưu huỳnh, Phôtpho cùng nhóm Flo, Clo, Brom,Iot Với các chữ cái tương ứng: C, H, O, N, S, P, F, Cl, Br, I Cách nhớ là: CHỌN SƯ PHẠM, FLO, CLO, BROM, IOT. 5
6. Kĩ năng viết và nhớ các kí hiệu hóa học của nguyên tố kim loại, nguyên tố phi kim được luyện tập và củng cố thường xuyên ở những bài học sau này. b. Lập công thức hóa học của hợp chất: - Để lập đúng CTHH của hợp chất, các em phải nắm được kí hiệu hóa học, hóa trị của các nguyên tố, nhóm nguyên tử thường gặp. (lập CTHH của hợp chất theo quy tắc hóa trị). *Cách nhớ hóa trị các nguyên tố, nhóm nguyên tử và nhận ra nhóm nguyên tử thuộc gốc axit: - Cho học sinh học thuộc hóa trị của các nguyên tố qua “Bài ca hóa trị” * Hóa trị (thường gặp) của 1 số nguyên tố: Kí hiệu hóa học Hóa trị K, I, H, Na, Ag, Cl I Mg, Zn, Hg, O, Cu, II Ba Ca, Fe. N, P, Al, Fe III * Hóa trị của nhóm nguyên tử và nhận ra nhóm nguyên tử thuộc gốc axit: - Nhóm nguyên tử chỉ có 1 hóa trị khi lập PTHH xem chúng như một nguyên tố để cân bằng. Nhóm nguyên tử Tên nhóm nguyên tử Hóa trị OH Hiđroxit I NO3 Nitrat S Sunfua II SO3 Sunfit SO4 Sunfat CO3 Cacbonat SiO3 Silicat PO4 Phôtphat III - Lưu ý cho học sinh: trừ nhóm OH, các nhóm còn lại đều thuộc gốc Axit. Nắm được kí hiệu hóa học, hóa trị của các nguyên tố, nhóm nguyên tử thường gặp và phân biệt được kim loại với phi kim giúp học sinh lập đúng CTHH trong sơ đồ phản ứng. - Cần đặc biệt chú trọng cách lập CTHH nhanh cho học sinh theo phương pháp đường chéo để lập nhanh PTHH và kiểm tra kiến thức về kí hiệu hóa học, hóa trị của các nguyên tố, nhóm nguyên tử: Phương pháp lập nhanh CTHH theo phương pháp đường chéo: a b Trong đó: a, b lần lượt là hóa trị của nguyên tố A, B 6
7. A B A, B là KHHH của nguyên tố hoặc nhóm nguyên tử. Chú ý: a, b phải tối giản và A, B có thể là nhóm nguyên tử Ví dụ 1: Lập CTHH của hợp chất tạo bởi 2 nguyên tố là: Natri và Oxi GV hướng dẫn HS cách lập CTHH nhanh theo sơ đồ: I II Na O  CTHH đúng: Na2O Chú ý: chỉ số (số nguyên tử của mỗi nguyên tố) phải tối giản. Ví dụ 2: Lập CTHH của hợp chất tạo bởi 2 nguyên tố là: Kẽm và Oxi GV hướng dẫn HS cách lập CTHH nhanh theo sơ đồ: II II Zn O Zn2O2 Rút gọn để đưa về chỉ số tối giản: ZnO (chỉ số 1 không viết)  CTHH đúng: ZnO Ví dụ 3: Lập CTHH của hợp chất tạo bởi 2 nguyên tố là: Lưu huỳnh (VI) và Oxi GV hướng dẫn HS cách lập CTHH nhanh theo sơ đồ: VI II S O S2O6 Rút gọn để đưa về chỉ số tối giản: SO3  CTHH đúng: SO3 Ví dụ 4: Lập CTHH của hợp chất tạo bởi Nhôm và gốc sunfat GV hướng dẫn HS cách lập CTHH nhanh theo sơ đồ: III II Al (SO4)  CTHH đúng: Al2(SO4)3 2.2. Cách chọn hệ số thích hợp đặt trước các CTHH trong sơ đồ phản ứng: Trong quá trình giảng dạy môn Hóa học ở trường THCS, tôi nhận thấy có nhiều phương pháp để lập PTHH nhưng với học sinh lớp 8, tôi tìm hiểu và lựa chọn một số phương pháp lập PTHH nhanh và chính xác cho phù hợp với trình độ nhận thức của các em. Sau đó, tôi cho bài tập vận dụng theo hướng từ dễ đến khó, từ cơ bản đến nâng cao để khắc sâu kiến thức cho học sinh. Trước tiên, tôi hướng dẫn học sinh thực hiện lập PTHH theo ba bước như sách giáo khoa: 7
8. - Bước 1: Viết sơ đồ phản ứng gồm CTHH của các chất phản ứng và sản phẩm. - Bước 2: Chọn hệ số thích hợp đặt trước các CTHH trong sơ đồ phản ứng để cân bằng số nguyên tử của mỗi nguyên tố. - Bước 3: Viết thành phương trình hóa học Đặc biệt cần nhấn mạnh cho học sinh lưu ý một số điểm sau: + Không được thay đổi chỉ số trong các công thức hóa học đã viết đúng. + Viết hệ số cao bằng kí hiệu hóa học. + Trong công thức hóa học có nhóm nguyên tử OH, SO 3, SO4, NO3, thì coi cả nhóm như một nguyên tố (đơn vị )để cân bằng. Phương pháp lập PTHH cụ thể như sau: 2.2.1. Phương pháp “Chẵn – lẻ”: Để lập PTHH 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 số lẻ, sau đó tìm các hệ số còn lại . Với PTHH có nhiều nguyên tố ở cả 2 vế của PT đều có số nguyên tử chẵn và lẻ, ta chọn nguyên tố có số lẻ cao hơn để cân bằng trước. Phương pháp này thường sử dụng với các PTHH đơn giản, thường gặp, đặc biệt là đối với học sinh lớp 8. Ví dụ 1: Lập phương trình hóa học sau: t0 Fe + Cl2 > FeCl3 Lưu ý: Ở phương trình này khi cân bằng học sinh dễ mắc sai lầm: sửa chỉ số 3 của Cl trong FeCl3 thành 2 (FeCl2) hoặc ngược lại sửa Cl 2 thành Cl3. Vì vậy giáo viên đặc biệt nhấn mạnh cho học sinh không được thay đổi chỉ số của các nguyên tố trong CTHH đúng đã cho. Nhận xét: Ta thấy vế phải có 3 nguyên tử Cl còn ở vế trái có 2 nguyên tử Cl (số nguyên tử Fe ở 2 vế bằng nhau). Cách làm: Đặt hệ số 2 vào trước FeCl3, ta được t0 Fe + Cl2 > 2 FeCl3 Lúc này vế phải có 6 nguyên tử Cl, ta đặt hệ số 3 vào trước Cl2 để cho số nguyên tử Cl ở 2 vế bằng nhau. t0 Fe + 3Cl2 > 2 FeCl3 Tiếp đó ta hệ số 2 trước Fe sau đó thay mũi tên > thành mũi tên ta được phương trình hóa học hoàn chỉnh. t0 2Fe + 3Cl2 > 2 FeCl3 t 0 2 Fe + 3Cl2  2 FeCl3 Ví dụ 2: Lập phương trình hóa học sau: t0 N2 + H2 > NH3 8
9. Lưu ý: Tương tự như ở ví dụ 1, giáo viên tiếp tục rèn cho học sinh không được thay đổi chỉ số của các nguyên tố trong CTHH đúng đã cho. Nhận xét: Ta thấy vế phải có 1 nguyên tử N và 3 nguyên tử H, vế trái có 2 nguyên tử N và 2 nguyên tử H ta cân bằng số nguyên tử H trước. Cách làm: Đặt hệ số 2 vào trước NH3 ta được t0 N2 + H2 > 2NH3 Lúc này vế phải có 6 nguyên tử H, ta đặt hệ số 3 vào trước H 2 để cho số nguyên tử H ở 2 vế bằng nhau, ta được phương trình hóa học. t 0 N2 + 3H2  2NH3 Ví dụ 3: Lập phương trình hoá học sau: t0 KClO3 > KCl + O2 Lưu ý: Tương tự như ở ví dụ 1 khi cân bằng phương trình này học sinh hay sửa chỉ số 2 của O 2 thành 3 (O3) để cân bằng với số nguyên tử O ở vể trái KClO 3. Vì vậy giáo viên tiếp tục nhấn mạnh cho học sinh không được thay đổi chỉ số của các nguyên tố trong CTHH đúng đã cho. Nhận xét: Ta thấy vế phải có 2 nguyên tử O còn ở vế trái có 3 nguyên tử O (số nguyên tử K và Cl ở 2 vế bằng nhau). Cách làm: Đặt hệ số 2 vào trước KClO3, ta được t0 2 KClO3 > KCl + O2 Lúc này vế trái có 6 nguyên tử O, ta đặt hệ số 3 vào trước O2 để cho số nguyên tử O ở 2 vế bằng nhau. t0 2 KClO3 > KCl + 3O2 Tiếp đó ta hệ số 2 trước KCl ta được phương trình hóa học hoàn chỉnh. t 0 2 KClO3  2KCl + 3O2 Ví dụ 4: Lập phương trình hóa học sau: t0 P + O2 > P2O5 Nhận xét: Ta thấy vế phải có 2 nguyên tử P và 5 nguyên tử O, vế trái có 1 nguyên tử P và 2 nguyên tử O ta cân bằng số nguyên tử O trước. Cách làm: Đặt hệ số 2 trước công thức P2O5 ta được: t0 P + O2 > 2 P2O5 Lúc này vế phải có 4 nguyên tử P và 10 nguyên tử O, vế trái có 1 nguyên tử P và 2 nguyên tử O, ta đặt hệ số 4 vào trước P và 5 vào trước O2 để cho số nguyên tử P, số nguyên tử O ở 2 vế bằng nhau, ta được phương trình hóa học: t 0 4P + 5O2  2 P2O5 Ví dụ 5: Lập phương trình hóa học sau: NaOH + Fe2(SO4)3 > Fe(OH)3 + Na2SO4 9
10. Lưu ý : Ở phương trình này có nhóm nguyên tử SO4 và nhóm OH coi như một nguyên tố để cân bằng Nhận xét: Vế trái có 1 nhóm OH và 3 nhóm SO4, vế phải có 3 nhóm OH và 1 nhóm SO4. Vậy nhóm SO4 và OH có nhiều nhất và lại không bằng nhau ở hai vế nên ta cân bằng trước. Cách làm: Đặt hệ số 2 trước Fe(OH)3 ta được: NaOH + Fe2(SO4)3 > 2 Fe(OH)3 + Na2SO4 Lúc này vế phải có 6 nhóm OH, vế trái có 1 nhóm OH ta đặt hệ số 6 vào trước NaOH. Khi đó vế trái 6 nguyên tử Na, vế phải có 2 nguyên tử Na, ta đặt hệ số 3 trước Na 2SO4 như vậy số nguyên tử Fe và số nhóm SO 4 ở 2 vế bằng nhau. Phương trình hóa học: 6NaOH + Fe2(SO4)3 2Fe(OH)3 + 3Na2SO4 2.2.2. Phương pháp “Dùng hệ số phân số” gồm các bước: - Bước 1: Đặt hệ số là số nguyên hay phân số vào trước mỗi CTHH của các chất trong sơ đồ phản ứng sao cho số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở 2 vế đều bằng nhau. - Bước 2: Quy đồng mẫu số rồi khử mẫu để được PTHH hoàn chỉnh. Lưu ý: Phương pháp này nên sử dụng để lập các PTHH tương đối khó, thường áp dụng khi không lập được PTHH bằng các phương pháp thông thường (phương pháp chẵn – lẻ, tìm bội chung nhỏ nhất, cân bằng nhẩm ) do học sinh thường lúng túng khi chọn hệ số phân số thích hợp để cân bằng. Chính vì vậy giáo viên cần chú ý rèn kĩ bước này cho học sinh. Ví dụ 1: Lập phương trình hóa học sau: t0 C2H2 + O2 > CO2 + H2O Nhận xét: Ở phương trình này ta thấy ở vế phải có 1 nguyên tử C, ở vế trái có 2 nguyên tử C. Cách làm: Đặt hệ số 2 vào trước CO2 ta được: t0 C2H2 + O2 > 2 CO2 + H2O Lúc này ta thấy ở vế bên phải có tổng cộng 5 nguyên tử O, vế trái đã có 2 nguyên tử O vậy ta thêm hệ số 5/2 vào trước O2 (chú ý chọn hệ số 5/2 do 5/2 x 2 = 5) t0 C2H2 + 5/2 O2 > 2CO2 + H2O Tương tự quy đồng rồi khử mẫu số ta được phương trình hóa học. t 0 2C2H2 + 5O2  4 CO2 + 2H2O 10
11. Ví dụ 2: Lập phương trình hóa học sau: t0 FeS2 + O2 > Fe2O3 + SO2 Nhận xét: Ở phương trình này ta bắt đầu cân bằng nguyên tử của nguyên tố kim loại Fe, sau đó đến nguyên tố phi kim S và cuối cùng đến nguyên tố O. Cách làm: đặt hệ số 2 trước công thức FeS2 ta được: t0 2FeS2 + O2 > Fe2O3 + SO2 Lúc này ở vế trái có 4 nguyên tử S, ta đặt hệ số 4 trước SO2 t0 2 FeS2 + O2 > Fe2O3 + 4SO2 Tiếp tục cân bằng số nguyên tử O ở 2 vế, vế phải có 11 nguyên tử O; đặt 11/2 trước O2. t0 2 FeS2 + 11/2O2 > Fe2O3 + 4SO2 Quy đồng, khử mẫu ta được phương trình hoá học. t 0 4 FeS2 + 11O2  2 Fe2O3 + 8SO2 Ví dụ 3: Lập phương trình hóa học sau: t0 CxHy + O2 > CO2 + H2O Nhận xét: Ở phương trình này ta thấy ở vế phải có 1 nguyên tử C, ở vế trái có x nguyên tử C. Cách làm: Đặt hệ số x vào trước CO2 ta được: t0 CxHy + O2 > x CO2 + H2O Lúc này ta thấy ở vế trái có y nguyên tử H còn ở vế phải có 2 nguyên tử H vậy ta thêm hệ số y/2 vào trước H2O t0 CxHy + O2 > xCO2 + y/2H2O Tiếp tục cân bằng số nguyên tử O, vế phải có (2x + y/2) nguyên tử O, vế trái có 2 nguyên tử O. Ta đặt (2x + y/2)/2 trước O2. Quy đồng rồi khử mẫu số ta được phương trình hóa học. t 0 2CxHy+ (2x + y/2) O2  2x CO2 + yH2O Như vậy: Phương pháp “Dùng hệ số phân số” có thể áp dụng được với hầu hết các PTHH từ đơn giản đến phức tạp, tuy nhiên với học sinh lớp 8 với vốn kiến thức hóa học còn rất ít, mới bắt đầu lập PTHH nhất là với học sinh đại trà giáo viên chỉ nên rèn cho học sinh lập PTHH đơn giản, thường gặp. Còn với những PTHH khó, nâng cao chỉ vận dụng với đối tượng học sinh khá, giỏi đặc biệt trong các buổi bồi dưỡng học sinh giỏi. 2.2.3. Phương pháp “cân bằng đại số” gồm các bước: - Bước 1: Đặt các hệ số a, b, c, d vào trước mỗi CTHH của các chất trong sơ đồ phản ứng. - Bước 2: Cân bằng số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở 2 vế của phương trình bằng các phương trình bậc nhất chứa các ẩn a, b, c, d - Bước 3: Giải các phương trình vừa lập để tìm các hệ số a, b, c, d bằng cách chọn nghiệm tự do cho 1 hệ số bất kì từ đó xác định được các hệ số còn lại. 11
12. - Bước 4: Quy đồng mẫu số rồi khử mẫu (nếu hệ số dạng phân số) thay các giá trị a,b,c,d để được PTHH hoàn chỉnh. Lưu ý: Chỉ nên áp dụng phương pháp này khi cân bằng các phương trình khó và không giới hạn về thời gian, với đối tượng học sinh khá, giỏi hoặc khi bồi dưỡng học sinh giỏi. Vì phương pháp này tương đối dài, khi giải có thể ra nghiệm là phân số, việc tính toán dễ nhầm lẫn do đó mất nhiều thời gian. Ví dụ 1: Lập phương trình hóa học sau: t0 FeS2 + O2 > Fe2O3 + SO2 Bước1: Đặt các hệ số a,b,c,d vào PTHH t0 a FeS2 + b O2 > c Fe2O3 + d SO2 (a, b, c, d là các số nguyên, dương) Bước 2: Thiết lập các phương trình dựa vào mối liên hệ số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở 2 vế bằng nhau: Ta có: Fe: a = 2c, S: 2a = d, O: 2b = 3c+ 2d Bước 3: Chọn: c = 1 a =2 ; d = 4 ; b = 11 2 c = 2 ; a = 4 ; d = 8 ; b = 11 to Bước 4: Thay a,b,c,d PTHH là: 4FeS 2 + 11O2  2Fe2O3 + 8SO2 Ví dụ 2: Lập phương trình hóa học sau: t0 C4H10 + O2 > CH3COOH + H2O Bước1: Đặt các hệ số a, b, c, d vào PTHH t0 a C4H10 + bO2 > c CH3COOH +d H2O (a, b, c, d là các số nguyên dương) Bước 2: Thiết lập các phương trình dựa vào mối liên hệ số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở 2 vế bằng nhau: Ta có: C: 4a = 2c 2a = c H: 10a = 4c + 2d 5a = 2c + d O: 2b = 2c+ d 5 Bước 3: Chọn: a = 1 c =2 ; d = 1 ; b = 2 a = 2, c = 4 ; d = 2 ; b = 5 (quy đồng, khử mẫu) Bước 4: Thay a, b, c, d PTHH là: to 2C4H10 + 5 O2  4CH3COOH + 2H2O Ví dụ 3: Lập phương trình hóa học sau: t0 Cu + H2SO4 > CuSO4 + SO2 + H2O 12
13. Bước1: Đặt các hệ số a, b, c, d, e vào PTHH t0 aCu + bH2SO4 > c CuSO4 + dSO2 + eH2O (a, b, c, d, e là các số nguyên dương) Bước 2: Thiết lập các phương trình dựa vào mối liên hệ số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở 2 vế bằng nhau: Ta có: Cu: a = c (1) H: 2b = 2e (2) S: b = c + d (3) O: 4b = 4c + 2d +e (4) Bước 3: Ở pt (2) chọn: e = 1 b =1. Thế b, e vào pt (3), (4) c = 1/2 ; d = 1/2 a = 1/2 Bước 4: Quy đồng, khử mẫu, sau đó thay a,b,c,d,e PTHH là: to Cu + 2H2SO4  CuSO4 + SO2 + 2H2O Ví dụ 4: Lập phương trình hóa học sau: t0 CxHyOz + O2 > CO2 + H2O Do trong phương trình có sẵn ẩn x, y ,z nên ta cân bằng nhẩm đối với C, H và đặt hệ số O là t, ta có: 2 0 t y CxHyOz + t O2 > xCO2 + H2O 2 y Ta có số nguyên tử O ở 2 vế: 2t + z = 2x + y t = ( x ) 2 4 y to y Ta được PTHH: C xHyOz + ( x )O2  xCO2 + H2O 4 2 Quy đồng, khử mẫu ta được PTHH: to 4CxHyOz + (4x+y) O2  4xCO2 + 2yH2O 2.2.4. Phương pháp “dùng bội số chung nhỏ nhất” Để lập phương trình hoá học theo phương pháp này ta cần thực hiện theo các bước sau: Bước 1: Xác định bội số chung nhỏ nhất của các chỉ số nguyên tố đó trong công thức hoá học. Bước 2: Lấy bội số chung nhỏ nhất lần lượt chia các chỉ số trong từng công thức hoá học để được các hệ số. Sau đó cân bằng các nguyên tố còn lại. Bước 3: Viết phương trình hoá học. Chú ý: Thường bắt đầu từ nguyên tố nào có số nguyên tử nhiều và không bằng nhau ở 2 vế phương trình. 13
14. Ví dụ 1: Lập phương trình của phản ứng hoá học có sơ đồ sau: t0 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: - 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: t0 Al + 3Cl2 > 2AlCl3 - Tiếp theo ta đặt hệ số 2 trước Al, ta được: t0 2Al + 3Cl2 > 2AlCl3 Bước 3: Viết phương trình hoá học: to 2Al + 3Cl2  2AlCl3 Ví dụ 2: Lập phương trình của phản ứng hoá học có sơ đồ sau: t0 Fe(OH)3 > Fe2O3 + H2O Bước 1: - H có số nguyên tử nhiều và không bằng nhau ở 2 vế. - Ta chọn nguyên tố H để cân bằng trước: Bội số chung nhỏ nhất của hai chỉ số 3 và 2 là 6. Bước 2: - Ta lấy 6 : 3 = 2 => đặt hệ số 2 trước công thức Fe(OH)3 . - Ta lấy 6 : 2 = 3 => đặt hệ số 3 trước công thức H2O ta được: t0 2Fe(OH)3 > Fe2O3 + 3H2O - Như vậy số nguyên tử của mỗi nguyên tố 2 vế của phương trình bằng nhau Bước 3: Viết phương trình hoá học: to 2Fe(OH)3  Fe2O3 + 3H2O Ví dụ 3: Lập phương trình của phản ứng hoá học có sơ đồ sau: 14 CaO + HNO3 > Ca(NO3)2 + H2O
15. Bước 1: Nhóm nguyên tử NO3 coi như là một nguyên tố để cân bằng - Nhóm NO3 không bằng nhau ở cả 2 vế, ta chọn cân bằng trước: Bội số chung nhỏ nhất của 2 chỉ số nhóm nguyên tử 1 và 2 là 2 Bước 2: - Ta lấy 2: 1 = 2 => đặt hệ số 2 trước công thức hóa học HNO3 - Ta lấy 2 : 2 = 1=> hệ số trước Ca(NO3)2 là 1 ta không ghi CaO + 2HNO3 > Ca(NO3)2 + H2O - Như vậy số nguyên tử của mỗi nguyên tố 2 vế của phương trình bằng nhau Bước 3: Viết phương trình hoá học: CaO + 2HNO3 Ca(NO3)2 + H2O Lưu ý: - Phương pháp này áp dụng hiệu quả với những phương trình hoá học đơn giản. - Tuy nhiên, phương pháp này rất khó áp dụng đối với những phương trình phức tạp. 2.3. Minh họa giáo án giảng dạy có sử dụng các phương pháp rèn kĩ năng lập phương trình hóa học. Tiết 23. Bài 17. BÀI LUYỆN TẬP 3 I. Mục tiêu 1. Kiến thức Học sinh được củng cố về các khái niệm: hiện tượng vật lí, hiện tượng hoá học, phương trình hóa học và ý nghĩa của phương trình hóa học. 2. Kỹ năng Rèn luyện kỹ năng lập công thức hóa học và lập phương trình hóa học, biết sử dụng định luật bảo toàn khối lượng vào làm các bài toán ở mức độ đơn giản. 3. Thái độ Giáo dục học sinh tính cẩn thận, làm việc nghiêm túc và yêu thích bộ môn. 4. Các năng lực cần hình thành và phát triển - Năng lực sử dụng ngôn ngữ hoá học - Năng lực tính toán - Năng lực giải quyết vấn đề - Năng lực vận dụng kiến thức hoá học vào thực tiễn - Năng lực sáng tạo 15
16. - Năng lực hợp tác - Năng lực giao tiếp II. Phương pháp và kĩ thuật dạy học - Phương pháp đàm thoại, phương pháp sử dụng bài tập, hợp tác nhóm, phương pháp phát hiện và giải quyết vấn đề - Kĩ thuật dạy học : Chia nhóm, giao nhiệm vụ, wkl, lược đồ tư duy III. Chuẩn bị HS : Ôn tập kiến thức và chuẩn bị các bài tập ở nhà GV: Máy chiếu, hệ thống câu hỏi và bài tập. IV. Hoạt động dạy và học 1. Ổn định lớp 2. Kiểm tra: ( Kết hợp trong giờ ) 3. Giảng bài mới a. Giới thiệu bài: Để củng cố các kiến thức về hiện tượng vật lí, hiện tượng hoá học, phản ứng hoá học, định luật bảo toàn khối lượng và phương trình hóa học. Nắm chắc việc áp dụng định luật và cách lập phương trình hóa học cô trò ta cùng nhau đi nghiên cứu bài học hôm nay. b. Các hoạt động chính Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung ghi bảng Hoạt động 1. Kiến thức cần nhớ I. Kiến thức cần nhớ. GV yêu cầu HS nhắc lại HS nhắc lại các kiến thức các kiến thức cơ bản của cơ bản của chương. Yêu chương trình qua các câu cầu: hỏi sau: - Hiện tượng vật lí và hiện - HS phân biệt: Hiện tượng hoá học khác nhau tượng vật lí không có chất htvl như thế nào? mới sinh ra, còn hiện tượng hoá học có chất mới Chất hthh Chất khác - Phản ứng hóa học là gì? sinh ra. (P Ư H H) - Phản ứng hóa học là quá ĐLBTK - Diễn biến (bản chất) của trình biến đổi chất này L phản ứng hóa học là gì ? thành chất khác. PTHH - Trong phản ứng hóa học - Phát biểu nội dung của chỉ có liên kết giữa các định luật bảo toàn khối nguyên tử thay đổi làm lượng? Viết công thức cho phân tử này biến đổi khối lượng theo định luật thành phân tử khác. bảo toàn khối lượng. - Trong 1 phản ứng hóa học tổng khối lượng của các chất sản phẩm bằng 16
17. tổng khối lượng của các chất tham gia phản ứng. - Trình bày các bước lập Biểu thức: phương trình hóa học? mA + mB = mC + mD - Có 3 bước: + Bước 1: Viết sơ đồ của phản ứng. + Bước 2: Cân bằng số nguyên tử của mỗi nguyên - Nêu ý nghĩa của phương tố. trình hóa học ? + Bước 3: Viết phương t0 - Dựa trên kiến thức trả lời trình hóa học. của học sinh xây dựng sơ - Phương trình hóa học đồ kiến thức cho biết: tỉ lệ số nguyên Gv chiếu sơ đồ lên màn tử, số phân tử của các chất hình trong phản ứng. Hoạt động 2 : Luyện tập Gv chiếu bài tập 3 lên màn II. Luyện tập hình - Đọc đề bài và tóm tắt Bài tập 3( trang 61 sgk ): Bài tập 3 ( trang 61 sgk ): đề. a. Phương trình hóa học: t0 - Yêu cầu học sinh đọc đề CaCO3 > CaO+ H2O bài và tóm tắt đề - Hoạt động nhóm. Công thức về khối lượng - Cho h/s hoạt động nhóm -a) Viết công thức khối theo định luật bảo toàn lượng theo định luật bảo khối lượng: toàn khối lượng. m CaCO3 = mCaO + m -b) Tính khối lượng CO2 - Yêu cầu đại diện nhóm CaCO3 b- Khối lượng CaCO3 trình bày. -Tính tỉ lệ % CaCO3 phản ứng - Yêu cầu h/s nhận xét trong đá vôi. m CaCO3 = 140 + 110 = - Đại diện nhóm trình 250 kg GV cho h/s nhận xét và bày. => Tỉ lệ % về khối lượng phân tích chốt lại cách giải của CaCO3 chứa trong đá bài tập vôi : % mCaCO3 = 250 : 280 x Gv chiếu bài tập 4 lên màn 100% = 89,3% hình Bài tập 4 ( trang 61 sgk ): Bài tập 4 ( trang 61 sgk ): - Đọc đề bài và tóm tắt - Yêu cầu học sinh đọc đề đề. a) Phương trình phản ứng. t0 bài trong sách giáo khoa và C2H4 + 3O2 tóm tắt đề bài. - HS trả lời ba bước lập 2CO2+2H2O - Cho biết các bước lập phương trình hóa học. b) Tỉ lệ số phân tử C2H4 17 to  t0
18. phương trình hóa học? với số phân tử O2 là 1 : 3 - Xét tỉ lệ số phân tử êtilen - Xét tỉ lệ số phân tử Tỉ lệ số phân tử C2H4 với với phân tử các chất khác êtilen với phân tử các số phân tử CO2 là 1: 2 bằng cách nào? chất khác dựa vào các hệ - Gọi một h/s lên bảng giải số bài tập - Một h/s lên bảng giải GV cho học sinh nhận xét, bài tập. đánh giá cho điểm bạn và H/S nhận xét, đánh giá phân tích chốt lại cách giải kết quả bài làm của bạn. bài tập Gv chiếu bài tập 3 lên màn hình 3. Bài tập 3 Lập phương trình hóa học Lập phương trình hóa học cho các sơ đồ phản ứng sau: cho các sơ đồ phản ứng sau: t0 a. H2 + O2 > H2O a. 2H + O t0 2H O t0 2 2 2 b. Zn + O2 > ZnO t0 b. 2Zn + O2 2ZnO t0 c. Fe + O2 > Fe3O4 c. 3Fe + 2O t0 Fe O t0 2 3 4 d.KNO3 > KNO2 + O2 t0 d. 2 KNO3 2 KNO2 + e.Al + CuCl2 >AlCl3+ Cu 3O2 0 t t0 g.Fe2O3+HCl >FeCl3 + e.2Al +3CuCl 2AlCl3+ H2O 3 Cu t0 h. KMnO4 + HCl >KCl + g. Fe2O3+6HCl 2FeCl3 MnCl2 + Cl2 + H2O +3H2O GV:Với dạng bài tập này HS: Có thể dùng phương ta vận dụng luôn các pháp chẵn – lẻ trước, phương pháp lập phù hợp cũng có thể sử dụng vào từng PTHH: phương pháp dùng hệ số, ? Với các PTHH đơn giản bội số chung nhỏ nhất thường gặp (a, b, c, d, e, g) ta có thể dùng phương pháp nào để lập nhanh? GV: Gọi 3 học sinh lên bảng to làm  GV yêu cầu HS làm, đối 18
19. chiếu với bài của các bạn. HS: Lên bảng làm Nhận xét HS nêu 4 bước lập GV với phương trình khó (h) PTHH ta có thể dùng phương pháp Bước1: Đặt các hệ số đại số để lập PTHH a,b,c,d,e,g vào PTHH ? Nêu các bước lập PTHH (a, b, c, d,e,g là các số bằng phương pháp đại số nguyên, dương) ? Gọi 1 học sinh khá vận Bước 2: Thiết lập các dụng làm phương trình dựa vào t0 aKMnO4 + bHCl > mối liên hệ số nguyên tử c KCl+dMnCl2 +eCl2 +gH2O của mỗi nguyên tố ở 2 vế bằng nhau: t0 GV gọi HS nhận xét, sửa sai Ta có: K: a = c, h.2 KMnO4 +16HCl Mn: a = d, 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 O: 4a = g + 8H2O H: b = 2g Cl: b=c+2d+2e Bước 3: Chọn:a=c=d = 1 g =4 ; b = 8 ; e = 5 2 Quy đồng khử mẫu Bước4: Thay a,b,c,d,e,g PTHH là: 4. Dặn dò – Hướng dẫn về nhà: GV chiếu nội dung các bài tập yêu cầu HS về nhà hoàn thành: Lập phương trình hóa học cho các sơ đồ phản ứng sau: t0 a. P + O2 >P2O5 t0 b. C + Fe2O3 > Fe + CO2 t0 c. Al(OH)3 > Al2O3 + H2O d. K + H2O > KOH + H2 e. Al + H2SO4 > Al2(SO4)3 + H2 f. NaOH + FeCl3 > Fe(OH)3 + NaCl 19
20. - Bài tập về nhà: 5 (SGK tr 61); 17.5; 17.6; 17.8; 17.9 SBT trang 21. - Ôn tập theo nội dung tiết luyện tập để tiết sau làm bài kiểm tra 1 tiết. - GV nhận xét ý thức của HS trong giờ học. V. Rút kinh nghiệm Như vậy với học sinh lớp 8 mới làm quen với bộ môn Hóa học cũng như cách lập PTHH, giáo viên cần chú trọng rèn cho các em kĩ năng lập PTHH với phương pháp phù hợp, đặc biệt với đối tượng học sinh đại trà nên vận dụng phương pháp chẵn – lẻ, tìm bội chung nhỏ nhất, cân bằng nhẩm Khi các em đã quen, tương đối thành thạo kĩ năng cân bằng giáo viên có thể vận dụng phương pháp hệ số phân số hoặc phương pháp cân bằng đại số để nâng cao, rèn luyện thêm cho các em đặc biệt là học sinh khá, giỏi giúp các em làm tốt bài tập tính theo PTHH sau này góp phần nâng cao chất lượng bộ môn Hóa học. III. HIỆU QUẢ DO SÁNG KIẾN ĐEM LẠI: 1. Hiệu quả kinh tế: Khi áp dụng sáng kiến vào thực tế giảng dạy môn Hóa học 8, tôi nhận thấy việc vận dụng “Rèn kĩ năng lập phương trình hóa học cho học sinh lớp 8” vào làm bài tập giúp học sinh chủ động nắm kiến thức, nhanh hiểu bài, nhớ lâu hơn và có tính hệ thống, ngày càng yêu thích môn học hơn, nhờ đó kết quả làm bài kiểm tra của các em khá cao, các em ngày càng có nhiều tiến bộ về học tập. Nhờ vậy tạo cho các em tính tích cực, chủ động, tự tìm tòi, học hỏi lẫn nhau trong quá trình làm bài tập giúp tôi không phải mất nhiều thời gian để giải thích lý thuyết cho các em, giảm thời lượng nói. Nhờ đó tôi có nhiều thời gian hơn để giúp các em luyện tập và quan tâm đến những học sinh trung bình, yếu. Sau khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm vào giảng dạy ở các tiết trên lớp, trong các tiết tự chọn hay các buổi phụ đạo học sinh yếu, bồi dưỡng học sinh khá, giỏi, qua khảo sát, chấm chữa các bài kiểm tra tôi nhận thấy chất lượng qua các bài kiểm tra đã được nâng lên rõ rệt, nhất là những dạng bài tập liên quan lập PTHH nhiều em vận dụng khá tốt góp phần nâng cao tỉ lệ khá giỏi, hạn chế tỉ lệ yếu, kém. Kết quả cụ thể như sau: Năm học: 2018 - 2019 STT Lớp Sĩ số Giỏi Khá TB Yếu Kém SL % SL % SL % SL % SL % 1 8A 38 22 57,89 13 34,21 3 7,9 0 0 0 0 2 8B 36 7 19,44 16 44,44 11 30,56 2 5,56 0 0 Học kì I năm học: 2019 - 2020 STT Lớp Sĩ số Giỏi Khá TB Yếu Kém SL % SL % SL % SL % SL % 20