Sáng kiến năm 2009 - 2010 : Hóa học

Mục lụcPhần 1 - Mở đầu I: Lý do chọn đề tài II: Mục đích nghiên cứu III: Đối tợng nghiên cứu IV: Nhiệm vụ nghiên cứu V: Phơng pháp nghiên cứu Phần 2 - Nội dung I: Cơ sở lý thuyết phân

Mục lục

Phần 1 - Mở đầu

I: Lý do chọn đề tài

II: Mục đích nghiên cứu

III: Đối tợng nghiên cứu

IV: Nhiệm vụ nghiên cứu

V: Phơng pháp nghiên cứu

Phần 2 - Nội dung

I: Cơ sở lý thuyết phân loại hệ thống bài toán tăng giảm khối lợng qua các loại phản ứng hoá học ở bậc THCS

II: Quy trình giải toán hoá học

III: Những yêu cầu bắt buộc để giải toán hoá học

IV: Bài tập cụ thể

V: Thực nghiệm s phạm

Phần 3 - Kết luận

Tµi liÖu tham kh¶o

1 S¸ch bµi tËp Ho¸ häc líp 8-9

2 S¸ch gi¸o khoa Ho¸ häc líp 8-9

3 S¸ch bµi tËp ho¸ häc phæ th«ng : NguyÔn Xu©n Trêng

4 Hãa häc trung häc c¬ së n©ng cao : Ng« Ngäc An

5 Ph¬ng ph¸p gi¶i to¸n v« c¬ : NguyÔn Phíc Hoµ T©n

6 Sö dông bµi tËp trong d¹y häc ho¸ häc : NguyÔn Xu©n Trêng

7 Båi dìng ho¸ häc THCS : Vò Anh TuÊn

8 ChuÈn kiÕn thøc kü n¨ng hãa häc

Phần 1 - Mở đầu

I Lý do chọn đề tài

Trong sự nghiệp đổi toàn diện của đất nớc ta Đảng và nhà nớc ta coi đổi mới nền giáo dục là một trong những trọng tâm của sự phát triễn, công cuộc đổi mới này

đã đòi hỏi nhà trờng phải tạo ra những con ngời lao động tự chủ năng động sáng tạo, có năng lực thích nghi với nền kinh tế thị trờng, có năng lực giải quyết những vấn đề thờng gặp, tìm kiếm việc làm, biết lập nghiệp và cải thiện đời sống ngày một tốt hơn

Đó là một yêu cầu to lớn của xã hội mà trách nhiệm nặng nề lớn lao thuộc về những ngời làm giáo dục Để đáp ứng đợc những yêu cầu này, vấn đề quan trọng

đặt ra đối với các nhà trờng là nâng cao chất lợng dạy học và cải cách nội dung môn học Chính vì vậy mà hiện nay chúng ta đang thực hiện cải cách giáo dục Xuất phát

từ nhận thức về vai trò nhiệm vụ của ngời giáo viên hoá học trong việc thực hiện

ch-ơng trình cải cách giáo dục, vai trò của môn hoá học trong hệ thống các môn học ở nhà trờng nên tôi chọn đề tài Phân loại hệ thống bài toán tăng giảm khối lợng qua các loại phản ứng hoá học ở bậc THCS

Trong giảng dạy Bài tập hoá học là một phơng tiện cần thiết giúp học sinh nắm vững kiến thức cơ bản, mở rộng đào sâu hơn những nội dung đã đợc trang bị Nhờ

đó học sinh hoàn thiện đợc kiến thức, đồng thời phát triễn trí thông minh sáng tạo, rèn luyện tính kiên nhẫn, những kỷ năng, kỷ xảo năng lực nhất thiết và t duy sáng tạo hơn Học sinh biết vận dụng các kiến thức cơ bản vào việc giải thích các hiện t -ợng hoá học xảy ra trong đời sống kí thuật Thông qua giải bài tập hoá học giúp học sinh nhớ lâu hiểu sâu sắc kiến thức và hệ thống hoá, khái quát hoá những kiến thức

đã học

Bài tập hóa học giúp ngời giáo viên kiểm tra đánh giá kết quả học tập của học sinh, từ đó phân loại học sinh và có kế hoạch sát với đối tợng Qua nghiên cứu bài tập hoá học giáo viên thấy rỏ nhiệm vụ của mình trong giáo dục cũng nh trong việc giúp học sinh

Ngời giáo viên ngoài việc nắm vững nội dung chơng trình, phơng pháp giảng dạy còn cần phải nắm vững các bài tập hoá học ở từng loại phản ứng qua từng

ch-ơng, hệ thống các bài tập cơ bản nhất và cách giải tổng quát cho từng dạng bài tập, biết sử dụng phù hợp với từng loại hình Luyện tập, kiểm tra, nghiên cứu… nhằm nhằm

đánh giá kiến thức của học sinh Từ đó cần phải sử dụng bài tập ở các mức khác

nhau cho từng đối tợng học sinh mục đích vừa là nội dung lại vừa là phơng pháp dạy học hiệu nghiệm nó cung cấp kiến thức, cả con đờng dành lấy kiến thức và mang cả niềm vui sớng của sự phát triển, của sự tìm ra đáp số bài tập hoá học rất đa dạng và phong phú nên để có một phơng pháp giải phù hợp thì ngời giáo viên cần phải tìm tòi và thực nghiệm nhiều lần, đây là việc làm rất có ý nghĩa quan trọng đối với cả giáo viên và học sinh

II Mục đích nghiên cứu

1 Vai trò của các phơng pháp giải toán hoá học ở trung học

Củng nh bài tập trong nhiều môn học khác ở trờng phổ thông, bài tập hoá học là phơng tiện không thể thiếu trong việc dạy học hoá học Nó có vai trò quan trọng:

Trớc hết việc giải các bài tập hoá học rèn luyện cho học sinh biết cách vận dụng kiến thức hoá học đã học vào trong các tình huống cụ thể trong mỗi bài học và

mở rộng hơn

Giải bài toán hoá học còn rèn luyện cho học sinh những đức tính tốt nh cần cù, kiên nhẫn, cẩn thận, tính chính xác, khả năng sáng tạo … nhằm

2 ý nghĩa của các phơng pháp giải toán hoá học ở trung học

Trong quá trình dạy và học hoá học ở trờng trung học vịêc tổng kết phơng pháp giải toán hoá học là việc làm không thể thiếu và rất có ý nghĩa

Trớc hết việc tổng kết các phơng pháp giải toán hoá học giúp ta sắp xếp các bài tập này vào những loại nhất định và đa ra phơng pháp giải tổng quát cho từng loại Trong quá trình này, kinh nghiệm làm bài tập đợc hình thành Đó là những kinh nghiệm có giá trị thực tế rất lớn trong việc học tập bộ môn của học sinh Trong quá trình giải các bài tập theo từng phơng pháp học sinh đợc ôn tập, cũng cố lại kiến thức và biết cách vận dung trong những tình huống cụ thể, không chỉ thế trong quá trình thực hiện công việc này học sinh đợc rèn luyện cách làm việc và t duy có hệ thống khoa học và có tính logic

3 Thực trạng của việc giải bài toán Hoá học ở trờng trung học

Hiện nay việc giải các bài tập hoá học đối với học sinh còn nhiều khó khăn Có những học sinh có khả năng giải đợc nhiều bài tập bình thờng Một số không nhiều các học sinh có thể giải đợc nhiều bài tập khó, đòi hỏi trí thông minh và sự vận dụng một cách linh hoạt, chính xác các kiến thức đã học

Trong khi đó, phần lớn học sinh gặp nhiều khó khăn trong giải bài toán hoá học Trong số này, có những học sinh chỉ biết làm bài tập một cách máy móc mà không hiểu bản chất hoá học của bài toán

Tình trạng trên do nhiều nguyên nhân Một trong những nguyên nhân chủ yếu

là do học sinh cha có ý thức phân loại các bào tập để từ đó có phơng pháp giải chung cho từng loại bài Một số học sinh có ý thức làm việc này thì lại không có sự hớng dẫn của giáo viên nên gặp khó khăn trong việc phân loại các bài tập và phơng pháp giải các bài tập gặp phải

Đây là một thực trạng không tốt, cần phải khắc phục sớm bằng cách giáo viên phải tổng kết cho học sinh các phơng pháp giải bài toán hoá học

4 Tính cần thiết và cấp bách của đề tài Mục tiêu cần đạt

Với ý nghĩa của việc tổng kết các phơng pháp giải toán hoá học, ta thấy việc phân loại và tổng kết các phơng pháp giải toán hoá học là việc làm không thể thiếu

đối với cả ngời dạy và ngời học Với công việc này, giáo viên sẻ hớng dẫn cho học sinh nắm kiến thức sâu hơn và tập trung hơn và mở rộng hơn Đồng thời kỷ năng,

kỷ xảo của học sinh đợc rèn luyện để học sinh thành thạo giải bài tập

Mục tiêu của đề tài này là đa ra một phơng pháp giải toán hoá học thờng đợc

áp dụng Từ đó giúp học sinh nắm vững kiến thức, rèn luyện cho học sinh các kỹ năng, kỹ xảo làm bài một cách nhuần nhuyễn làm cho học sinh có hứng thú, say mê học tập và nghiên cứu bộ môn hoá học

III Đối tợng nghiên cứu

Chơng trình Hoá học Lớp 9 THCS, thực nghiệm dạy cho đối tợng học sinh lớp 9

IV Nhiệm vụ nghiên cứu

1 Su tầm phân loại hệ thống bài toán tăng giảm khối lợng qua các loại phản ứng ở chơng trình THCS, sách giáo khoa và một số sách tham khảo

2 Thông qua phân loại giúp cho ngời dạy và học sửu dụng có hiệu quả dạng bài tập đó

V Phơng pháp nghiên cứu

1 Nghiên cứu cơ sở lý luận dạy học môn Hoá học cơ sở lý luận về bài tập hoá học

2 Tham khảo các tài liệu để su tầm phân loại và giải các bài tập hoá học

3 Trực tiếp sử dụng các bài tập này trong công tác giảng dạy để rút kinh nghiệm, có so sánh, đối chiếu

4 Điều tra về tình hình giải toán hoá học ở trờng THCS

Phần 2 - Nội dung

I Cơ sở phân loại

Khi chuyển từ chất này sang chất khác, khối lợng có thể tăng hoặc giảm do các chất khác nhau có khối lợng mol khác nhau Dựa vào mối tơng quan tỉ lệ thuận của

sự tăng giảm, ta tính đựơc lợng chất tham gia hay tạo thành sau phản ứng Qua su tầm và giải nhiều bài tập trong sách giáo khoa, sách tham khảo Tôi đã phân chia những loại bài toán tăng giảm khối lợng qua các loại phản ứng hoá học ở bậc THCS vào các dạng sau

- Phản ứng thế

- Phản ứng hoá hợp

- Phản ứng phân huỷ

- Phản ứng trao đổi

II Quá trình giải bài toán hoá học

a Nghiên cứu đầu bài

- Đọc kỹ đầu bài

- Phân tích các điều kiện và yêu cầu của bài nêu tóm tắt dới dạng sơ đồ

- Viết tất cả các phơng trình phản ứng xảy ra

- Đổi các giả thiết không cơ bản sang cơ bản

b Xây dựng tiến trình luận giải

c Thực hiện tiến trình giải

d Kiểm tra đánh giá việc giải

III Những yêu cầu bắt buộc để giải bài toán hoá học

- Phải lập đợc các phơng trình hoá học của các phản ứng xẩy ra, từ đó viết

đ-ợc cấc phơng trình tỷ lệ số mol, tỷ số giữa số mol và hệ số các chất trong phơng trình phản ứng luôn bằng nhau Muốn vậy, phải dự đoán đợc phản ứng có xảy ra không ? Nếu có thì thu đợc sản phẩm gì ? Tức là học sinh cần phải nắm vững tính chất các đơn chất, hợp chất và quy luật tơng tác giữa chúng

- Nắm vững các công thức tính

+ Công thức chuyển đổi giữa n, m, v

nA = mA : MA = VA : 22,4 + Nồng độ phần trăm

C% = (mct : mdd) 100%

+ Nồng độ mol/l

+ Quan hệ giữa mdd và Vdd

mdd = Vdd D

CM = (C% : M) 10D Trong đó:

mct : Khối lợng chất tan

mdd : Khối lợng dung dịch

nct : Số mol chất tan

Vdd : Thể tích dung dịch

D : Khối lợng riêng dung dịch

M : Khối lợng mol

- Xác định dung dịch sau phản ứng

- Xác định hỗn hợp sau phản ứng

- Trình bày cách giải

IV Bài tập cụ thể

Bài toán tăng giảm khối lợng trong phản ứng thế

a Cơ sở lý thuyết

Fe + CuSO4 –> FeSO4 + Cu

a mol a mol a mol a mol

Độ tăng lợng kim loại = độ giảm lợng dung dịch = 64a – 56a = 8a

Zn + CuSO4 –> ZnSO4 + Cu

a mol a mol a mol a mol

Độ giảm lợng kim loại = độ tăng lợng dung dịch = 65a – 64a = 1a

b Bài toán

Bài 1: Ngâm một lá đồng trong 20 ml dung dịch bạc nitrat cho tới khi đồng

không tan thêm đợc nữa Lấy lá đồng ra, rửa nhẹ, làm khô và cân thì thấy khối lợng lá đồng tăng thêm 1,52 g Hãy xác định nồng độ mol của dung dịch bạc nitrat đã dùng

Tóm tắt :

Vdd AgNO3 = 20ml = 0,02 l

mCu sau phản ứng tăng lên 1,52 g

CM AgNO3 = ?

Lời giải :

Gọi số mol Cu tham gia phản ứng là a mol

Phơng trình phản ứng

Cu + 2AgNO3 –> Cu(NO3)2 + 2Ag

a : 2a : a mol : 2a Khối lợng Ag sinh ra bám trên lá Cu làm cho khối lợng lá Cu tăng lên

- Độ tăng lợng kim loại : 2a 108 – 64a = 1,52

–> a = 0,01mol

Suy ra : CM AgNO3 = 0,02 : 0,02 = 1M

Đáp số : 1M

Bài 2: Nhúng thanh kẽm vào dung dịch chứa 8,32 g CdSO4 Sau khi khử hoàn toàn ion Cd2+, khối lợng thanh kẽm tăng 2,35% so với ban đầu Hỏi khối lợng thanh kẽm ban đầu ?

Tóm tắt :

mCdSO4 = 8,32g

mZn sau phản ứng tăng lên 2,35%

mZn ban đầu = ?

Lời giải :

Gọi khối lợng thanh Zn ban đầu là a gam

Khối lợng tăng thêm là 2,35.a : 100 (g)

Khối lợng Cd sinh ra bám trên thanh Zn làm cho khối lợng thanh Zn tăng lên

Số mol CdSO4 tham gia phản ứng : 8,32 : 208 = 0,04 mol

Phơng trình phản ứng

Zn + CdSO4 –> ZnSO4 + Cd 0,04 : 0,04 : 0,04 : 0,04

- Độ tăng lợng kim loại : 112 0,04 – 65 0,04 = 2,35 a : 100

–> a = 80g

Đáp số: 80g

Bài 3: Cho 3,78 g bột nhôm phản ứng vừa đủ với dung dịch XCl3 tạo thành dung dịch Y Khối lợng chất tan trong Y giảm 4,06 g so với dung dịch XCl3 Xác đinh công thức của muối XCl3

Tóm tắt :

mAl = 3,76g

mct giảm = 4,06g

Xác định công thức XCl3

Lời giải :

Gọi A là NTK của kim loại X

Số mol Al tham gia phản ứng là 3,87 : 27 = 0,14 mol

Phơng trình phản ứng

Al + XCl3 –> AlCl3 + X 0,14 : 0,14 : 0,14 : 0,14

- Độ giảm lợng dung dich : (A + 35,5 3) 0,14 – 133,5 0,14 = 4,06

–> A = 56

Đối chiếu với bảng HTTH thì X là kim loại Sắt ; ký hiệu Fe

Đáp số : FeCl 3

Bài 4: Nhúng thanh kim loại M hoá trị II vào dung dịch CuSO4, sau một thời gian lấy thanh kim loại ra thấy khối lợng giảm 0,05% Mặt khác, nhúng thanh kim

loại trên vào dung dịch Pb(NO3)2, sau một thời gian thấy khối lợng tăng 7,1% Xác

định M, biết rằng số mol CuSO4 và Pb(NO3)2 tham gia ở hai trờng hợp là nh nhau Tóm tắt :

mM giảm = 0,05%

mM tăng = 7,1%

Xác định kim loại M

Lời giải :

Gọi m gam là khối lợng ban đầu của thanh kim loại

Khối lợng thanh kim loại giảm đi ở phản ứng (1) là : 0,05m : 100

Và tăng lên ở sau phản ứng (2) là : 7,1m : 100

Gọi số mol hai muối tham gia phản ứng là a mol

Phơng trình phản ứng

M + CuSO4 –> MSO4 + Cu (1)

a : a : a : a

M + Pb(NO3)2 –> M(NO3)2 + Pb (2)

a : a : a : a Gọi M là NTK của kim loại M

- Độ giảm lợng kim loại ở (1) : Ma – 64a = 0,05m : 100 (I)

- Độ tăng lợng kim loại ở (2) : 207a - Ma = 7,1m : 100 (II)

Giải (I) và (II)

–> M = 65

Đối chiếu với bảng HTTH thì M là kim loại kẽm, ký hiệu Zn

Đáp số : Zn

Bài toán tăng giảm khối lợng trong phản ứng hoá hợp

a Cơ sở lý thuyết

2Cu + O2 –> 2CuO

Độ tăng lợng kim loại = lợng oxi đã phản ứng

b Bài toán

Bài 1: Khi đốt cháy hết một đơn chất X cần dùng vừa đủ 0,7 l khí oxi (đktc),

thì thấy khối lợng X tăng lên 1 g Xác định công thức oxit của X

Tóm tắt :

VO2 = 0,7 l

mX tăng sau phản ứng = 1 g

Xác định công thức oxit

Lời giải :

Gọi n là hóa trị của X trong oxit

Phơng trình phản ứng

4X + nO2 –> 2X2On

- Độ tăng lợng kim loại = lợng oxi đã phản ứng

1 = ((0,7 : 22,4) (n : 4)) 32

–> n = 4

Đáp số : XO 2

Bài 2: Trộn m g bột Fe với S theo tỉ lệ số mol sắt bằng 2 lần số mol lu huỳnh, rồi

đem nung ( không có không khí ) Sau phản ứng thấy khối lợng tăng lên 0,8 g Tính m Tóm tắt :

nFe : nS = 2 : 1

mtăng sau phản ứng = 0,8g

Tính m ?

Lời giải :

Gọi a là số mol lu huỳnh thì số mol sắt là 2a mol

Phơng trình phản ứng

Fe + S –> FeS Khối lợng tăng lên = lợng lu huỳnh phản ứng

0,8 = 32a

–> x = 0,025 mol

Số mol sắt tham gia là 0,05 mol

–> m = 0,05 56 = 2,8g

Đáp số : m = 2,8 g

Bài 3: Hoà tan hoàn toàn m gam kim loại Cu bằng 300 ml dung dịch HNO3

d thu đợc 448 ml NO(đktc) và dung dịch B Nếu thêm NH3 vào dung dịch B thì thu

đợc dung dịch C và thấy khối lợng dung dịch tăng 7,2 g Xác đinh CM axit

Tóm tắt :

Vdd HNO3 = 300ml

VNO = 448ml

mdd tăng = 7,2g

CM = ?

Lời giải :

Số mol nNO = 0,448 : 22,4 = 0,02 mol

Lợng dung dịch tăng = lợng NH3 phản ứng

Gọi x là số mol NH3 phản ứng

Thì lợng NH3 phản ứng là 7,2 = 18 x

–> x = 0,4 mol

Phơng trình phản ứng

3Cu + 8HNO3 –> 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O (1)

0,08 : 0,03 : 0,02 Cu(NO3)2 + 4NH3 –> Cu(NH3)4(NO3)2 (2)

0,03 : 0,12

HNO3 + NH3 –> NH4NO3 (3)

0,28 : 0,28

S ố mol HNO3 = 0,28 + 0,08 = 0,36 mol

Đáp số : C M = 0,36 : 0,3 = 1,2M

Bài toán tăng giảm khối lợng trong phản ứng phân huỷ

a Cơ sở lý thuyết

CaCO3 –> CaO + CO2

Độ giảm lợng muối = lợng CO2 thoát ra

b Bài toán

Bài 1: Nung nóng 100kg CaCO3 nhận đợc 78kg chất rắn Hỏi CaCO3 đã bị phân huỷ bao nhiêu phần trăm ?

Tóm tắt :

mCaCO3 = 100g

m chất rắn sau phản ứng = 78g

Lời giải :

Phơng trình phản ứng

CaCO3 –> CaO + CO2

a : a : a

- Độ giảm lợng muối = lợng CO2 thoát ra

- Độ giảm lợng muối 100 – 78 = 22g

–> a = 22 : 44 = 0,5 mol

Suy ra khối lợng CaCO3 phản ứng là 50g

Vậy CaCO3 đã bị phân huỷ 50%

Đáp số : 50%

Bài 2: Nung 100g hỗn hợp gồm Na2CO3 và NaHCO3 cho đến khi khối lợng hỗn hợp không đổi thu đợc 69g chất rắn Xác định phần trăm khối lợng của mổi chất trong hỗn hợp ban đầu

Tóm tắt :

mhh = 100g

mchất rắn sau phản ứng = 68g

C% = ?

Lời giải :

Chỉ có NaHCO3 bị phân huỷ

2NaHCO3 –> Na2CO3 + H2O + CO2

2a : a : a : a

- Độ giảm lợng muối = lợng CO2 + H2O

- Độ giảm lợng muối : 100 – 69 = 31

–> a = 31 : 62 = 0,5 mol

Suy ra khối lợng NaHCO3 phản ứng là 84g

Đáp số : 84% và 16%

Bài 3: Nung một lợng muối Cu(NO3)2 Sau một thời gian dừng lại, để nguội

và đem cân thì thấy khối lợng giảm đi 54g

a.Tính khối lợng Cu(NO3)2 đã bị phân huỷ

b.Tính số mol các chất khí thoát ra

Tóm tắt :

m giảm = 54 g

m muối = ?

nkhí = ?

Lời giải :

Gọi số mol muối phân huỷ là a mol

Phơng trình phản ứng

2Cu(NO3)2 –> 2CuO + 4NO2 + O2

a : 2a : a/2

- Độ giảm lợng muối = lợng NO2 + O2 thoát ra