- Trong giáo dục học đại cương, bài tập được xếp trong hệ thống phương pháp giảng dạy, phương pháp này được coi là một trong các phương pháp quan trọng nhất để nâng cao chất lượng giảng
Trang 1A ĐẶT VẤN ĐỀ
I MỞ ĐẦU.
1 Lý do chọn đề tài:
- Trong luật giáo dục đã ghi rõ giáo dục phổ thông là phải phát huy tính tích cực,
tự giác, chủ động sáng tạo của học sinh phù hợp với từng lớp học, môn học, tác động đến tình cảm đem lại niềm vui, hứng thú trong khi học môn hoá học
- Phương pháp tích cực là phương pháp giáo dục - dạy học theo hướng phát huy tính tích cực, chủ động sáng tạo của người học thông qua quan sát đồ dùng dạy học (tranh ảnh, mô hình )
- Trong giáo dục học đại cương, bài tập được xếp trong hệ thống phương pháp giảng dạy, phương pháp này được coi là một trong các phương pháp quan trọng nhất để nâng cao chất lượng giảng dạy của bộ môn Mặt khác giải bài tập là một phương pháp học tập tích cực Một học sinh có kinh nghiệm là học sinh sau khi học bài xong, chưa hài lòng với các hiểu biết của mình và chỉ yên tâm sau khi tự mình giải được các bài tập
- Bản thân tôi là giáo viên trực tiếp giảng dạy môn hoá học tôi thấy môn hoá học là môn học rất mới mẻ, rất khó, nhất là với học sinh lớp 8 Là năm đầu làm quen với môn học này, học sinh rất lo lắng và rất nhiều em không biết làm bài tập toán hoá Đặc biệt với học sinh nơi tôi đang trực tiếp giảng dạy việc rèn kỹ năng giải bài tập tính theo phương trình hóa học càng khó khăn hơn
- Năm học 2008-2009 là năm thứ 3 toàn ngành giáo hưởng ứng cuộc vận động “hai không” với 4 nội dung Là một giáo viên tâm huyết với nghề tôi luôn trăn trở phải làm thế nào để thực hiện tốt cuộc vận động này Do đó tôi đã cố gắng theo khả năng để đề cập đến vấn đề nhằm giúp các em học sinh có thể giải được các dạng bài tập lập phương trình hóa học và tính theo phương trình hóa học một cách đơn giản hơn, dễ hiểu hơn Đây chính là lí do mà tôi nghiên cứu nội dung sáng kiến
kinh nghiệm: “Một số kinh nghiệm giải bài tập tính theo PTHH lớp 8 THCS”
2 Mục đích nghiên cứu.
Trang 2- Mục đích của chuyên đề này là giúp các em củng cố được kiến thức cơ bản liên quan đến dạng bài tập tính theo PTHH, rèn luyện kỹ năng giải bài tập toán hoá để
có cách giải nhanh nhất, chính xác nhất, bên cạnh đó giảm bớt lo sợ trong học sinh, giúp các em có hứng thú học tập bộ môn Hoá học cũng như tự tin hơn trên con đường học tập của mình
3.Đối tượng nghiên cứu.
- Học sinh lớp 8 trường THCS Hải Hà, các tài liệu liên quan
4 Phạm vi nghiên cứu.
- Chương trình hoá học 8 THCS phần bài tập tính theo phương trình hóa học
5 Phương pháp nghiên cứu.
- Điều tra thực trạng, thực tế giảng dạy
- Nghiên cứu tài liệu
- Ứng dụng thể nghiệm
II THỰC TRẠNG CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1 Thực trạng trước khi thực hiện các giải pháp của đề tài:
a) Thuận lợi:
- Giáo viên được phân công giảng dạy đều có trình độ và lòng nhiệt tình đồng thời thấu hiểu hoàn cảnh của học sinh
- Tài liệu tham khảo có nhiều loại sách, do nhiều tác giả biên soạn giúp giáo viên
có thể tham khảo và chọn bài tập cho phù hợp với học sinh của mình
- Chương trình sách giáo khoa lớp 8 có nhiều thay đổi, sau mỗi bài học có nhiều bài tập, đồng thời mỗi chương đều có một đến hai bài luyện tập
Phần lớn học sinh đã tỏ ra hứng thú và yêu thích bộ môn
b)Khó khăn:
- Phương tiện thiết bị của trường còn thiếu nhiều, chưa có phòng thí nghiệm dẫn đến chất lượng dạy học chưa cao, làm cho tiết học chưa thực sự sinh động, hứng thú và có hiệu quả
2 Thực trạng khi nghiên cứu các giải pháp của đề tài:
Trang 3- Trong chương trình THCS có rất nhiều dạng bài tập tôi lấy ví dụ trong sách ôn tập và kiểm tra hoá 8 cũng có tới 10 dạng bài tập mà tác giả Ngô Ngọc An đưa vào làm 10 chủ đề lớn cho quyển sách
- Nhưng trong chuyên đề này tôi chỉ đi sâu vào mảng kiến thức giải bài tập tính theo phương trình hóa học trong chương trình hoá học 8 THCS Muốn làm được các dạng bài tập này học sinh cần tổng hợp nhiều mảng kiến thức: Nhớ ký hiệu hóa học, viết công thức hóa học, xác định chất tham gia (chất phản ứng), chất tạo thành (sản phẩm), dựa vào số mol, khối lượng mol và thể tích mol chất (khí, rắn )
- Tuy nhiên tôi chỉ dám đưa ra giải pháp nhỏ nhằm giúp các em làm tốt mảng kiến thức trên
3 Những biện pháp đề xuất thực hiện các giải pháp của chuyên đề.
- Để định hướng cho các em hình thành kỹ năng giải bài tập tính theo phương trình hóa học tôi mạnh dạn đề xuất các giải pháp sau:
a) Về kiến thức :
- Tăng cường kiểm tra, uốn nắn ghi nhớ kí hiệu hoá học, viết công thức hoá học, lập phương trình hóa học rồi mới dựa vào phương trình để tính toán
- Qua các bài tập hoá học thuộc đề tài nghiên cứu, học sinh nắm chắc các dạng bài tập tính theo phương trình hoá học (bài tập tính theo số mol, xác định chất dư, bài tập có liên quan đến hiệu suất )
b) Về kĩ năng:
- Hình thành cho học sinh kĩ năng, kĩ xảo giải tốt các dạng bài tập chủ yếu đưa về dạng bài tập tính theo số mol cơ bản dễ nhớ nhất, học sinh dễ dàng tính toán các đại lượng khác
c) Về giáo dục:
- Rèn luyện cho học sinh thói quen độc lập, tự lực tư duy, năng động sáng tạo, đặc biệt khả năng dự đoán và phương pháp giải các bài tập tính theo phương trình hóa học một các nhanh nhất, dễ hiểu nhất và có hiệu quả
Trang 4
B GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ.
I CÁC GIẢI PHÁP THỰC HIỆN
1 Phương pháp hình thành kỹ năng giải bài tập hoá học định lượng:
- Cùng với việc hình thành khái niệm hoá học, học sinh cần được thực hiện giải một hệ thống bài tập theo sơ đồ định hướng sau:
+ Nghiên cứu đầu bài, xác định những dữ kiện đầu bài đã cho và yêu cầu hoá học cần xác định
+ Xác định hướng giải
+ Trình bày lời giải
+ Kiểm tra lời giải
- Việc giải bài tập hoá học theo sơ đồ định hướng là rất quan trọng, giúp học sinh giải quyết vấn đề một cách khoa học
- Việc lựa chọn và xây dựng những bài tập hoá học nội dung có nhiều cách giải, có cách giải ngắn gọn, thông minh, đóng vai trò quan trọng đối với việc hình thành kỹ năng giải bài tập hoá học định lượng Đặc biệt, các bài tập yêu cầu vận dụng kiến thức, kỹ năng để giải quyết một số vấn đề thực tiễn học tập hoá học
2 Khi giải bài tập tính theo phương trình hóa học cần lưu ý những điểm sau:
- Công thức liên hệ giữa 3 đại lượng (khối lượng, số mol, khối lượng mol)
(1) m = n.M (2) n = M m (3) M = m n
Trong đó: m: là khối lượng (tính bằng gam) của một lượng nguyên tố hay một lượng chất nào đó
n: là số mol chất
M: là khối lượng mol (nguyên tử, phân tử )
Trang 5- Lập phương trình hoá học:
+ Viết đúng công thức hóa học của các chất phản ứng và các chất mới sinh ra + Chọn hệ số phân tử sao cho số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở 2 vế đều bằng nhau Không được thay đổi chỉ số trong các công thức hoá học
- Từ phương trình hóa học nhất thiết phải rút ra tỉ lệ số mol của chất cho biết và chất cần tìm
II CÁC BIỆN PHÁP TỔ CHỨC THỰC HIỆN
Dạng 1: Tính khối lượng (hoặc thể tích khí, đktc) của chất này khi đã biết lượng (hoặc thể tích khí) của một chất khác trong phương trình phản ứng.
* Các bước thực hiện:
- Chuyển giả thiết cho về số mol
- Viết và cân bằng phương trình phản ứng
- Dựa vào tỉ lệ mol theo phương trình phản ứng, từ số mol chất đã biết tìm số mol chất chưa biết (theo qui tắc tam xuất)
- Từ số mol, tính ra khối lượng (hoặc thể tích khí) hay các vấn đề khác mà đề bài yêu cầu trả lời
* Ví dụ: Cho 13g Zn tác dụng vừa đủ với dung dịch HCl, sau phản ứng thu được hiđro và dung dịch muối Hãy tính:
a) Thể tích khí hiđro thu được ở đktc
b) Khối lượng dung dịch muối tạo thành
Giải
- Tính số mol kẽm (Zn) tham gia phản ứng:
nZn = 0 , 2 ( )
65
13
mol M
m
Zn
Zn
- PTHH: Zn + 2HCl ZnCl2 + H2
1mol 1mol 1mol
0,2 mol y mol x mol
a) Số mol H2 tạo thành: x = 1 0 , 2 ( )
1
2 , 0
mol
=> V H2 n 22 , 4 0 , 2 22 , 4 4 , 48 (lit)
Trang 6b) Số mol ZnCl2 tạo thành: y = 1 0 , 2 ( )
1
2 , 0
mol
=> Khối lượng muối: m ZnCl2 n.M 0,2.13627,2(g)
Dạng 2: Cho biết khối lượng của 2 chất tham gia, tìm khối lượng của chất tạo thành.
* Các bước thực hiện:
* Loại này, trước hết phải xác định xem, trong 2 chất tham gia chất nào phản ứng hết, chất nào còn dư Sản phẩm chỉ được tính theo chất tham gia nào phản ứng hết (áp dụng như dạng 1)
* Để trả lời câu hỏi trên ta làm như sau:
Giả sử có phản ứng: mA + nB C + D
Phương trình: m(mol) n(mol)
Bài ra: a(mol) b(mol)
Trong đó: m, n là số mol theo phương trình còn a, b là số mol tính toán theo bài ra
So sánh hai tỉ số Chất phản ứng hết Sản phẩm tính theo
Nếu: m a n b A, B đều hết A hoặc B
n
b
m
a
n
b
m
a
Nội dung bài toán trên có thể giải đơn giản nếu ta cố gắng hiểu và giải theo phương pháp “ 3 dòng” qua ví dụ sau:
* Ví dụ: Nếu cho 11,2g Fe tác dụng với 18,25g HCl thì sau phản ứng sẽ được những chất nào ? Bao nhiêu gam?
Giải
Tính số mol: 0 , 2 ( )
56
2 , 11
mol
0 , 5 ( )
5 , 36
25 ,
Phản ứng: Fe + 2HCl FeCl2 + H2
Phương trình: 1(mol) 2(mol) 1(mol) 1(mol)
Ban đầu cho: 0,2(mol) 0,5(mol) 0(mol) 0(mol)
Trang 7Phản ứng: 0,2(mol) 2.0,2(mol) 0,2(mol) 0,2(mol)
Sau phản ứng: 0(mol) 0,1(mol) 0,2(mol) 0,2(mol)
(Vì 01,2 02,5 nên Fe phản ứng hết; 0,2 mol)
Theo phương trình phản ứng thì số mol HCl phản ứng gấp đôi số mol Fe
nHCl (phản ứng) = 2.0,2 = 0,4 (mol)
n FeCl n H n Fe
2
Vậy sau phản ứng thu được:
m FeCl 0 , 2 127 25 , 4g
m H 0 , 2 2 0 , 4g
m HCldư 0 , 1 36 , 5 3 , 65g
Dạng 3: Hiệu suất phản ứng (H%):
* Trong phản ứng: A + B C + D
a) Nếu hiệu suất tính theo chất sản phẩm (C hoặc D):
Lượng sản phẩm thực tế x 100%
H% = (1)
Lượng sản phẩm lí thuyết (tính theo phản ứng)
Lượng sản phẩm lí thuyết x H%
Suy ra: Lượng sản phẩm thực tế =
100%
b) Nếu hiệu suất tính theo chất ban đầu (A hay B):
- Phải tính theo chất ban đầu nào phản ứng thiếu
Lượng (A) phản ứng x 100%
H% = (2)
Lượng (A) cho ban đầu
- Cần nhớ rằng H% 100%
* Ví dụ: Người ta điều chế vôi sống (CaO) bằng cách nung đá vôi (CaCO3) Lượng vôi sống thu được từ 1 tấn đá vôi có chứa 10% tạp chất là 0,45 tấn
Hãy tính hiệu suất phản ứng
Giải
Trang 8CaCO
m
tinh khiết = 1x 0 , 9
100
90
tấn Phương trình phản ứng được biểu diễn như sau:
CaCO3 t o CaO + CO2
1(mol) 1(mol) 1(mol)
100g 56g
100 t 56 t
0,9t xt
=> x = 0,504 t (khối lượng lý thuyết)
Vậy hiệu suất phản ứng là: 0,45
H% = x 100% = 89,28%
0,504
Dạng 4: Tạp chất và lượng dùng dư trong phản ứng:
a) Tạp chất là chất có lẫn trong nguyên liệu ban đầu nhưng là chất không tham gia phản ứng Vì vậy phải tính ra lượng nguyên chất trước khi thực hiện tính toán theo phương trình phản ứng
* Ví dụ: Nung 200g đá vôi có lẫn 5% tạp chất được vôi sống CaO và khí CO2 Tính khối lượng vôi sống thu được nếu hiệu suất phản ứng đạt 80%
Giải
Lượng tạp chất: 10g
100
5
=> lượng CaCO3 = 200 – 10 = 190g
Phản ứng: CaCO3 t0 CaO + CO2
Tỉ lệ: 100g 56g
Cho: 190 xg
m CaO (lý thuyết) = x = 106 , 4g
100
190 56
=> m CaO (thực tế) = 106,4 85 , 12g
100
80
b) Lượng lấy dư một cách nhằm thực hiện phản ứng hoàn toàn một chất khác Lượng này không đưa vào phản ứng nên khi tính lượng cần dùng phải tính tổng lượng đủ cho phản ứng + lượng lấy dư
Trang 9* Ví dụ: Tính thể tích dung dịch HCl 2M đã dùng để hoà tan hết 10,8g Al, biết đã dùng dư 5% so với lượng cần phản ứng
Giải
nAl = 0 , 4mol
27
8
,
10
Phương trình phản ứng:
2Al + 6HCl 2AlCl3 + H2
Phương trình: 2(mol) 6(mol)
Bài ra: 0,4(mol) x(mol)
=> n HCl x 1 , 2mol
2
6 4 , 0
VddHCl (p.ư) = 0 , 6lit
2
2 , 1
VddHCl (dư) = 0 , 03lit
100
5 6 ,
VddHCl (đã dùng) = V(p.ư) + V (dư) = 0,6 + 0,3 = 0,63 lit
Dạng 5: Tính theo nhiều phản ứng nối tiếp nhau:
* Các phản ứng được gọi là nối tiếp nhau nếu như chất tạo thành ở phản ứng này lại là chất tham gia ở phản ứng kế tiếp
* Đối với loại này có thể lần lượt theo từng phản ứng cho đến sản phẩm cuối cùng Ngoài ra có thể giải nhanh chóng theo sơ đồ hợp thức
* Ví dụ: Đốt cháy hoàn toàn 2,5g đồng trong oxi, để nguội sản phẩm, rồi hoà trong dung dịch HCl vừa đủ được dung dịch A Cho NaOH vào dung dịch A cho đến dư thu được kết tủa B Tính khối lượng kết tủa B
Giải
64
56 , 2
Cu
Các Phản ứng: 2Cu + O2 t0 2CuO
CuO + 2HCl CuCl2 + H2O
CuCl2 + 2NaOH Cu(OH)2 +2NaCl
Dựa vào tỉ lệ biến đổi từ Cu đến Cu(OH)2 (kết tủa B) ta có sơ đồ hợp thức:
Cu CuCl Cu(OH)
Trang 10Phương trình: 1(mol) 1(mol)
Bài ra: 0,04(mol) 0,04(mol)
=> m Cu OH 0 , 04 98 3 , 92g
2
)
Dạng 6: Tính theo nhiều phản ứng của nhiều chất:
* Phương pháp chung:
- Chuyển giả thiết về số mol (chú ý: nếu cho khối lượng của hỗn hợp nhiều chất KHÔNG được đổi về số mol)
- Đặt số mol các chất cần tìm x,y
- Viết và cân bằng phương trình phản ứng Dựa vào tỉ lệ mol theo phản ứng tìm quan hệ về số mol giữa chất cần tìm với chất đã biết
- Lập hệ phương trình bậc nhất (cho giả thiết nào thì lập phương trình theo giả thiết đó)
- Giải hệ phương trình, tìm số mol x,y Từ số mol tìm được tính các nội dung đề bài yêu cầu
* Ví dụ: Hoà tan hết 12,6g hỗn hợp Al, Mg vào dung dịch HCl 1M thu được 13,44 lit H2 (đktc) Tính % khôí lượng của Al và Mg trong hỗn hợp
Giải
Số mol H2: 0 , 6
4 , 22
44 , 13
H
Đặt : x là số mol Al
y là số mol Mg
Các phản ứng xảy ra:
2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2
Phương trình: 2(mol) 6(mol) 2(mol) 3(mol)
Bài ra: x(mol) 26 x(mol) x(mol) 23 x(mol)
Mg + 2HCl MgCl2 + H2
Phương trình: 1(mol) 2(mol) 1(mol) 1(mol)
Bài ra: y(mol) 2y(mol) y(mol) y(mol)
( Cần nhớ rằng 13,44 lit H2 hay 0,6 mol H2 là do cả Al và Mg phản ứng mà có) Lập hệ phương trình đại số:
Trang 11mAl + mMg = 12,6 (g)
27.x + 24.y = 12,6 (1)
2
H
n (Al p.ứ) + n H2 (Mg p.ứ) = 0,6 (mol)
=> 0 , 6 3 2 1 , 2 ( 2 )
2
3
x
Giải hệ :
) 2 ( 2 , 1 2 3
) 1 ( 6 , 12 24
27
y x
y x
Lấy (2) - (1) => 9x = 1,8 => x = 0,2 (mol)
Thay x = 0,2 vào (2) => y = 0,3 (mol)
mAl = 27x = 27.0.2 = 5,4 g
6 , 12
4 , 5
%
hh
Al
m
m
%Mg = 100% - %Al = 100% - 42,86 = 57,14%
- Qua việc phân loại được dạng bài tập tính theo phương trình hoá học và trong quá trình hướng dẫn học sinh giải bài tập tôi thấy học sinh nhận thức nhanh hơn, kỹ năng giải bài tập của học sinh thành thạo hơn, đem lại sự hứng thú, say mê trong học tập Học sinh thích học môn Hoá học hơn và không còn ngại khi giải bài tập tính theo phương trình hoá học
- Tuy nhiên trong quá trình dạy tôi nhận thấy rằng tuỳ vào các dạng bài tập học sinh có thể nhận thức nhanh hay chậm, nhiều hay ít từ đó tôi có thể phân loại học sinh theo mức độ nhận thức ở các dạng bài tập, cụ thể:
+ Dạng 1, 2, 3 dành cho học sinh mức độ nhận thức yếu, trung bình
+ Dạng 4, 5, 6 dành cho học sinh mức độ nhận thức khá, giỏi
C KẾT LUẬN
I KẾT QUẢ
Chuyên đề này tôi thực hiện trong học kì I ( năm học 2008-2009), thời gian thực