- Phần 3: Định hớng việc áp dụng các dạng bài tập này vào thực tế giảng dạy bộ môn Hóa học ở trờng trung học cơ sở và giới thiệu một số bài tập tơng tự để bạn đọc tham khảo thêm.. - Bài
Trang 1Lời nói đầu
Đề tài gồm 3 phần:
- Phần 1: Hệ thống hoá các dạng bài tập lập công thức hóa học và
các kiến thức có liên quan để giải các bài tập này.
- Phần 2: Đa ra phơng pháp giải chung cho từng dạng bài tập đề ra
ở nhiệm vụ 1, có các ví dụ cụ thể.
- Phần 3: Định hớng việc áp dụng các dạng bài tập này vào thực tế
giảng dạy bộ môn Hóa học ở trờng trung học cơ sở và giới thiệu một
số bài tập tơng tự để bạn đọc tham khảo thêm.
Do đề tài viết trong thời gian ngắn, phạm vi nghiên cứu hẹp, cộng tác viên ít nên khó tránh khỏi những thiếu xót ngoài ý muốn Kính mong nhận đợc những ý kiến đóng góp xây dựng của cấp trên
và bạn bè đồng nghiệp để đề tài đợc hoàn thiện hơn.
Tháng 5 năm 2009
Phần một: những vấn đề chung
I Lý do chọn đề tài :
1 Cơ sở pháp chế :
- Căn cứ vào mục đích yêu cầu và nhiệm vụ của bộ môn Hóa học ở trờng trung học cơ sở do Bộ giáo dục và đào tạo quy định
- Căn cứ vào phân phối chơng trình và nội dung sách giáo khoa của bộ môn Hóa học lớp 8, 9
Căn cứ vào kiến thức Toán học, Vật lý học mà học sinh đã đ
-ợc lĩnh hội để làm bài tập Hóa học
- Căn cứ vào yêu cầu của Đảng, Nhà n ớc và Xã hội đặt ra đối với giáo dục là đào tạo những con ng ời lao động có kiến thức thực tiễn, nên giải bài tập Hóa học rất quan trọng trong việc học tập môn Hóa học
Trang 22 Cơ sở lý luận :
- Chủ nghĩa Mác - Lê Nin chỉ ra con đ ờng biện chứng của nhận thức theo các giai đoạn nhận thức đều đ ợc kiểm tra trong thực tiễn Vì vậy, trong quá trình học tập lý thuyết phải đi đôi với thực hành làm bài tập để củng cố các kiến thức của học sinh
- Bài tập xác định công thức phân tử của chất rất quan trọng trong Hóa học vì nó sẽ giúp các em nắm vững các công thức, hóa trị, nguyên tử khối, tính chất của các chất, nên giúp học sinh giải tốt các dạng bài tập này là điều rất cần thiết đối với bộ môn Hóa học ở trung học cơ sở
3 Cơ sở thực tiễn :
Do bộ môn Hóa học ở trung học cơ sở chỉ mới tiếp xúc từ lớp 8, nhng nội dung đa đến cho học sinh tơng đối nhiều Vì vậy, trong khi giảng dạy không có nhiều thời gian để làm bài tập nên giáo viên phải có phơng pháp phù hợp để học sinh nhanh chóng nắm bắt đ ợc cách giải của mỗi loại bài tập và áp dụng
Bài tập lập công thức hóa học của chất là một dạng cơ bản và hay gặp trong chơng trình lớp 8, 9, nên cần cho các em làm quen với nhiều dạng và có cách giải cho từng dạng bài cụ thể, để các em có thể làm tốt các dạng bài này
II Mục đích của đề tài :
Làm nguồn tài liệu tham khảo, hỗ trợ trong việc giảng dạy môn
Hoá học bậc trung học cơ sở, đặc biệt là bồi d ỡng chuyên đề, bồi d-ỡng học sinh khá giỏi, góp phần nâng cao hiệu quả dạy và học môn Hoá học ở trờng trung học cơ sở
III Nhiệm vụ của đề tài :
Gồm ba nhiệm vụ:
- Nhiệm vụ 1: Hệ thống hoá các dạng bài tập lập công thức hóa
học và các kiến thức có liên quan để giải các bài tập này
- Nhiệm vụ 2: Đa ra phơng pháp giải chung cho từng dạng bài
tập đề ra ở nhiệm vụ 1, có các ví dụ cụ thể
- Nhiệm vụ 3: Định hớng việc áp dụng các dạng bài tập này vào
thực tế giảng dạy bộ môn Hóa học ở tr ờng trung học cơ sở và giới thiệu một số bài tập tơng tự để bạn đọc tham khảo thêm
IV Giới hạn của đề tài:
Nghiên cứu các dạng bài tập xác định công thức hóa học trong chơng trình Hóa học lớp 8, 9 và các kiến thức để giải dạng bài tập này
V Đối t ợng nghiên cứu :
Học sinh khối 8, 9 – Trờng trung học cơ sở Chiên Sơn - Sơn
Động - Bắc Giang và các trờng lân cận
VI Thời gian nghiên cứu :
Trang 3- Từ tháng 9/2008 đến hết tháng 5/2009.
- Địa điểm: Trờng trung học cơ sở Chiên Sơn - Sơn Động - Bắc Giang
VII Ph ơng pháp nghiên cứu :
Trong đề tài này tôi đã vận dụng các phơng pháp nghiên cứu khoa học nh : Phân tích lý thuyết, điều tra cơ bản, tổng kết kinh nghiệm s phạm và sử dụng một số phơng pháp thống kê toán học trong việc phân tích kết quả thực nghiệm
s phạm v.v
Tham khảo các tài liệu đã đợc biên soạn và phân tích hệ thống các dạng bài toán hoá học theo nội dung đã đề ra
Trên cơ sở đó tôi đã trình bày các dạng bài toán hoá học đã su tầm và nghiên cứu chuyên đề để nâng cao khả năng, trí tuệ của học sinh trong việc học tập tiếp thu kiến thức và vận dụng kiến thức vào thực tiễn cuộc sống, lao động
Phần hai: Nội dung đề tài
• Khảo sát chất lợng học sinh vào đầu tháng 9:
Tổng số 2 lớp: 9A(23 em), 9B (26 em)
Tháng 9 làm đề cơng và tháng 10 làm đề tài
I Nội dung thực hiện:
1 Giải quyết nhiệm vụ 1:
Tìm ra các dạng bài tập lập công thức hóa học và các kiến thức có liên quan để giải các bài tập này:
a) Môn Hóa học lớp 8, 9 đề cập đến nhiều dạng bài tập lập công
thức hóa học :
- Xác định công thức hóa học của một chất dựa vào kết quả phân tích định lợng
- Xác định công thức hóa học của một chất dựa theo ph ơng trình hóa học
- Xác định công thức hóa học của một chất bằng bài toán biện luận
- Xác định công thức hóa học của một chất dựa trên các tính chất vật lí, tính chất hóa học của chất đó
b) Những kiến thức cần thiết để giải các bài tập này :
- Học sinh phải viết đúng ký hiệu, chỉ số các nguyên tố, nắm hóa trị của các nguyên tố, các nhóm nguyên tử
Trang 4- Nắm chắc tính chất vật lý, tính chất hóa học của các chất.
- Nhớ các công thức biến đổi hóa học, định luật bảo toàn khối lợng, nguyên tử khối của các nguyên tố
- Có kỹ năng tính toán Toán học, biết suy luận, phát hiện
2 Giải quyết nhiệm vụ 2:
Phơng pháp giải chung cho từng dạng bài tập cụ thể
a) Xác định công thức hóa học của một chất dựa vào kết quả phân
tích định lợng:
* Ph ơng pháp giải :
- Kết quả phân tích định lợng cho biết % về khối lợng các nguyên tố trong một hợp chất
- Một hợp chất : XxYyZz có chứa % về khối lợng X là a%, %
về khối lợng của Y là b%, % về khối lợng của Z là c% , thì do tỉ lệ
về khối lợng của các nguyên tố bằng với tỉ lệ % khối l ợng các nguyên tố nên:
x.Mx : y.My : z.Mz = a : b : c
x : y : z = : :
x y z
a b c
M M M
Biết đợc a%, b%, c%, Mx, My, Mz ta tính đợc tỉ lệ x : y : z Với các chất vô cơ, tỉ lệ tối giản nhất giữa x, y, z th ờng cũng là các giá trị chỉ số cần tìm
* Ví dụ 1 : Phân tích một hợp chất vô cơ A, ngời ta nhận đợc % về khối lợng K là 45,95%, % khối lợng N là 16,45% và % về khối l-ợng của O là 37,6% Xác định công thức hóa học của A.
Giải :
Vì %K + %N + %O = 45,96 + 16,45 + 37,6 = 100
Nên A chỉ chứa K, N, O
Gọi công thức của A là : KxNyOz ta có :
x : y : z = 45,95 16, 45 37,6: :
39 14 16
= 1,17 : 1,17 : 2,34 = 1 : 1 : 2
Vậy A có công thức hóa học là KNO2
* Ví dụ 2 : Phân tích một hợp chất vô cơ A chỉ chứa Na, S, O nhận thấy % về khối lợng của Na, S, O lần lợt là 20,72% ; 28,82% ; 50,46% Tìm công thức hóa học của A.
Giải :
Gọi công thức hóa học của A là : NaxSyOz Ta có
x : y : z = 20,72 28,82 50, 46: :
23 32 16
x : y : z = 0,9 : 0,9 : 3,15
x : y : z = 2 : 2 : 7
Vậy A có công thức hóa học là Na2S2O7
b) Xác định công thức hóa học một chất dựa theo ph ơng trình hóa học:
* Ph ơng pháp giải :
Trang 5- Đặt công thức hóa học của một hợp chất đã cho.
- Đặt a là số mol một chất đã cho, viết ph ơng trình phản ứng xảy ra, rồi tính số mol các chất có liên quan
- Lập hệ phơng trình Giải hệ tìm nguyên tử khối của nguyên
tố cha biết Suy ra tên nguyên tố và tên chất
Các công thức cần nhớ :
HCl thu đợc 3,36 lít H 2 (đktc) Xác định tên kim loại đã dùng.
Giải :
- Đặt A là tên kim loại đã dùng
- Gọi a là số mol A đã phản ứng theo ph ơng trình :
A + 2HCl → ACl2 + H2
+ Khối lợng kim loại bằng 3,6g nên :
+ Thể tích H2 là 3,36 lít nên :
3,36
0,15
22, 4
Thay (2) vào (1) ta đợc :
A = 3,6 24 0,15 = Vậy : Kim loại trên là Mg
* Ví dụ 2 : Hòa tan hoàn toàn 18,46g một muối sunfat của kim
loại hóa trị I vào nớc đợc 500ml dung dịch A Cho toàn bộ dung dịch A tác dụng với dung dịch BaCl 2 d đợc 30,29g một muối
sunfat kết tủa.
a) Tìm công thức hóa học của muối đã dùng.
b) Tính nồng độ mol / l của dung dịch A.
Giải :
a) Đặt công thức muối sunfat kim loại hóa trị I là : X2SO4
Gọi a là số mol X2SO4 đã dùng → dung dịch A có chứa a mol
X2SO4 , ta có phản ứng của dung dịch A với BaCl2 :
Ta có : Khối lợng X2SO4 là 18,46 gam nên :
Số mol muối sunfat (BaSO4) kết tủa là a mol và :
30, 29
0,13 233
Thay (2) vào (1) :
a(2X + 96) = 18,46
Trang 6⇔ 0,13(2X + 96) = 18,46
Vậy : X là Na ⇒ Công thức muối sunfat là : Na2SO4
b) Nồng độ mol / l của dung dịch A :
0,13
0,5
M
C Na SO = = M
c) Xác định công thức hóa học của một chất bằng bài toán biện luận:
* Ph ơng pháp giải :
Tơng tự nh phần b) trong đó hệ phơng trình phải giải bằng
ph-ơng pháp biện luận
* Ví dụ 1 : Hòa tan hoàn toàn 3,78g một kim loại X thu đ ợc 4,704
lít H 2 (đktc) Xác định kim loại X.
Giải :
- Gọi n là hóa trị, a là số mol của kim loại X đã dùng
Ta có phản ứng :
a mol
2
anmol Theo bài ta có hệ :
3,78(1) 4,704
0, 21(2)
22, 4
a X an X
=
Từ (2) suy ra : an = 0,42 (3)
Lấy (1) : (3) ⇒ X 9 X 9n
n = ⇒ =
- Vì kim loại có thể hóa trị 1, 2, 3 nên ta xét bảng sau :
Trong số các kim loại đã biết chỉ có Al có hóa trị 3 ứng với NTK là 27 là phù hợp với kết quả biện luận trên
Vậy : X là kim loại của Al (Nhôm)
* Ví dụ 2 : Hòa tan hoàn toàn 4g hỗn hợp hai kim loại A, B (cùng
có hóa trị II và có tỉ lệ mol là 1 : 1) bằng dung dịch HCl, thu đ ợc 2,24 lít H 2 (đktc) Hỏi A, B là các kim loại nào trong số các kim loại sau : Mg, Ca, Ba, Zn, Fe, Ni ?
Giải :
Gọi a là số mol của mỗi kim loại đã dùng, ta có phản ứng :
Trang 7Theo bài ra ta có hệ :
4(1)
2, 24
0,1(2)
22, 4
a A a B
a a
Từ (1) ⇒ a(A + B) = 4
Từ (2) ⇒ a = 0,05
0,05
A B+ = =
Xét bảng sau :
Chỉ có A = 24 ; B = 56 là phù hợp
Vậy, A là Mg ; B là Fe (Sắt)
d) Xác định công thức hóa học của một chất dựa trên các tính chất vật lý, tính chất hóa học của chất đó.
* Ph ơng pháp giải :
Học sinh phải nắm vững tính chất của các chất Ví dụ:
- Các hợp chất của Natri khi đốt nóng ở nhiệt độ cao cho ngọn lửa màu vàng, của Kali cho ngọn lửa màu tím, của Xêzi cho ngọn lửa màu xanh da trời
- Khí không màu, không mùi, không cháy là N2 hoặc CO2 Dựa trên các tính chất vừa nêu, suy ra thành phần nguyên tố của chất cần tìm và công thức hóa học thích hợp
* Ví dụ : A là hợp chất vô cơ khi đốt nóng cho ngọn lửa màu vàng Nung nóng A ở nhiệt độ cao đợc chất rắn B, hơi nớc và khí
C không màu, không mùi, làm đục nớc vôi trong Biết chất rắn B cũng cho ngọn lửa màu vàng khi đốt nóng Xác định công thức hóa học của A và B, viết các phơng trình phản ứng xảy ra.
Giải:
- Khi đốt nóng hợp chất A cho ngọn lửa màu vàng, chứng tỏ A
là hợp chất của Natri
- Nung nóng hợp chất A ở nhiệt độ cao đ ợc chất rắn B, hơi nớc
và khí C không màu, không mùi, làm đục n ớc vôi trong (Khí CO2)
Do đó, hợp chất đó là NaHCO3
Chất rắn B cho ngọn lửa màu vàng khi đốt nóng ⇒ chất rắn B
đó là Na2CO3
Phơng trình hóa học :
2NaHCO3 →t0 Na2CO3 + H2O + 2CO2
Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O
3 Giải quyết nhiệm vụ 3:
Trang 8áp dụng các dạng bài tập lập công thức hóa học vào thực tế giảng dạy bộ môn Hóa học lớp 9
Khi gặp các dạng bài tập có liên quan đến lập công thức hóa học thì giáo viên đa ra cách giải tổng quát, sau đó cùng các em giải bài mẫu để các em nắm đợc các bớc giải bài tập, từ đó áp dụng làm các bài tập tơng tự
Lu ý học sinh các kiến thức có liên quan để giải bài tập
Sau đây là việc áp dụng cụ thể các loại bài tập này vào thực tế giảng dạy:
a) Xác định công thức hóa học của một chất dựa vào kết quả phân tích định lợng.
Dạng bài tập này tơng đối khó, nên giáo viên cần hớng dẫn các
em từng bớc giải qua một vài ví dụ để các em nắm đ ợc các bớc rồi lấy ví dụ cho các em áp dụng giải
Yêu cầu học sinh có kĩ năng tính toán tốt và khả năng suy luận thì tiến hành giải sẽ dễ dàng hơn
Lu ý : Trớc khi làm bài phải xác định xem ngoài các nguyên tố
đã cho trong thành phần của hợp chất còn có nguyên tố nào nữa không ? Bằng cách lấy 100% khối l ợng của hợp chất trừ đi tổng % khối lợng của các nguyên tố theo đầu bài cho Sau đó, tiến hành tính toán và suy ra công thức hóa học của chất
b) Xác định công thức hóa học dựa theo ph ơng trình hóa học.
- Học sinh phải nhớ đợc các công thức hóa học, đặc biệt là công thức tính số mol theo khối l ợng và theo thể tích chất khí ở đktc
và có kĩ năng viết phơng trình hóa học
- Giáo viên hớng dẫn học sinh tiến hành các b ớc, lấy ví dụ rồi cho các em tiến hành Giáo viên h ớng dẫn, chỉnh sửa
- Đối với học sinh trung bình và yếu thì cho các em học khá hơn hớng dẫn để các em làm bài đợc
c) Xác định công thức hóa học một chất bằng bài toán biện luận.
- Giáo viên cũng hớng dẫn tơng tự phần b) Nhng ở phần biện luận, giáo viên cần lu ý học sinh chọn những trị số thích hợp phù hợp với yêu cầu của bài toán
d) Xác định công thức hóa học một chất dựa trên tính chất vật lí, tính chất hóa học của chất đó.
Nh đã nói ở trên, đây là một bài toán khó nên học sinh phải có các kiến thức về tính chất vật lý, tính chất hóa học của một chất, và dựa vào những yếu tố đầu bài đã cho để lựa chọn công thức hóa học thích hợp theo yêu cầu
Dạng toán này rất logic, yêu cầu học sinh phải có óc t duy, nhanh nhạy mới làm đợc
Trang 9Giáo viên cần hớng dẫn học sinh giải bài một cách tỉ mỉ, từng bớc một Khi các em đã thành thạo mới đ a ra bài tập cho các em áp dụng để giải
bài tập tự giải:
1 Tìm CTHH của các oxit có thành phần khối l ợng nh sau:
a %S = 50% ; b %C = 42,8% ; c %Mn = 49,6% ; d %Pb = 86,6 %
2 Tìm CTHH của một khí biết thành phần khối l ợng của khí này nh
sau : 82,35% N và 17,65% H Cho biết tỷ khối của khí này so với Hiđro là 8,5
3 Một hợp chất C gồm 70% Fe và 30% 0 biết khối lợng mol hợp chất là 160g Tìm
CTHH của hợp chất
4 Hợp chất A có thành phần gồm 43,34% Na, 11,32%C; 45,29% 0
biết MA = 106g Tìm CTHH của hợp chất A
5 Hợp chất D có 36,64% Fe; 21,05%S; x%0 Biết MD = 152g Tìm CTHH của hợp chất D
6 Một loại oxit sắt có thành phần là : 7 phần khối lợng sắt kết hợp
với 3 phần khối lợng oxi Tìm CTHH của sắt oxit, biết công thức
đơn giản cũng chính là công thức hoá học
7 Cho 9,2 gam một kim loại A phản ứng với khí Clo d tạo thành
23,4 gam muối Hãy xác định kim loại A, biết rằng A có hoá trị I
8 Cho 6,5gam kim loại R (II) tác dụng vừa đủ với dung dịch HCl
thu đợc muối của kim loại và 0,2gam khí H2 Tìm kim loại R
9 Cho 11,5g kim loại (I) tác dụng với lợng nớc d thu đợc 5,6 lít H2
(ĐKTC) Tìm kim loại đã phản ứng
10 Cho 10g kim loại R(II) tác dụng với n ớc d thu đợc 5,6 lít H2
(ĐKTC) tìm kim loại R
11 Hoà tan một muối cacbonat của kim loại M (II) bằng một l ợng
vừa đủ dung dịch H2SO4 9,8% thu đợc dung dịch muối sun phát 14,18% Tìm kim loại M?
12 Hoà tan hoàn toàn một oxit của kim loại hoá trị II vào một l ợng
vừa đủ dung dịch H2SO4 20% thu đợc dung dịch muối có nồng độ 22,6% Xác định tên kim loại
Trang 1013 Đốt chỏy hoàn toàn 2,1 gam hợp chất hữu cơ A thu dược sản
phẩm gồm 6,6 gam CO2 và 2,7 gam nước Xỏc định CTPT của A , biết tỉ khối hơi của A so với khớ metan là 1,75
14 Đốt chỏy hoàn toàn 3,2 gam hợp chất hữu cơ A thu dược sản
phẩm gồm 8,8 gam CO2 và 5,4 gam nước Xỏc định CTPT của A , biết tỉ khối hơi của A so với khớ metan là 1,75
15 Đốt chỏy hoàn toàn a gam hợp chất hữu cơ A phải dùng 28,8
gam oxi và thu được 39,6 gam CO2 và 16,2 gam nước
a) Xỏc định cụng thức đơn giản nhất của A
b) Xỏc định CTPT của A biết : 170 gam < MA < 190 gam
II Kết quả:
Qua việc áp dụng những định hớng trên vào thực tế giảng dạy, thấy chất lợng học tập của học sinh tăng lên rõ rệt Học sinh biết vận dụng từng phơng pháp giải vào từng bài cụ thể
Kiểm tra vở bài tập, gọi các em lên bảng làm bài tập để kiểm tra viết đã thấy kết quả nh mong đợi
Tuy nhiên, vẫn còn một số học sinh ch a có sự cố gắng, ch a biết
áp dụng hoặc áp dụng còn chậm Đặc biệt là ở ba dạng bài phần b, c,
d còn nhiều em rất lúng túng khi tiến hành giải cũng nh trong biện luận, suy luận Ngoài ra, kỹ năng tính toán của các em còn rất kém
-đây cũng là một điểm yếu cần khắc phục ngay
Kết quả khảo sát cụ thể Lớp SLHS SLGiỏi% SLKhá% SLTB % SLYếu%
iii Bài học kinh nghiệm và giải pháp thực hiện:
Qua thời gian thực hiện và kết quả thu đ ợc, tôi thấy rằng: để thực hiện tốt các đề tài nghiên cứu cần phải cố gắng từ hai phía: thầy và trò
- Phía thầy : Đọc và nghiên cứu nhiều tài liệu hơn nữa để đ a ra
nhiều cách giải bài tập hay hơn Đầu t thêm thời gian để hớng dẫn
và uốn nắn cho các em Cần kiểm tra thờng xuyên để nắm đợc kết quả học tập của học sinh, từ đó điều chỉnh, bổ xung cách giảng dạy cho phù hợp Tổ chức cho các em hoạt động học tập theo nhóm để các em giúp đỡ nhau cùng tiến bộ
- Phía trò : Phải tích cực, ham mê học tập Phát huy tính chủ
động, sáng tạo trong học tập Tập trung chú ý để nắm bài trên lớp,