Sáng kiến kinh nghiệm rèn kĩ năng giải các loại bài tập tính theo phương trình hoá học

Đặc biệt bài tập tính theo phơng trình hoá học PTHH rất đa dạng phong phú và rất quan trọng ,luôn chiếm hơn một nửa điểm của 1đề thi.Mà trong thực tế giảng dạy và dự giờ đồng nghiệp tôi

PHÒNG GD VÀ ĐT VŨ THƯ TRƯỜNG THCS TÂN LẬP

¬

[¬

BÁO CÁO SÁNG KIẾN

“ RÌn kÜ n¨ng gi¶I c¸C lo¹i bµi tËp tÝnh theo ph¬ng tr×nh ho¸ häc ”

Tác giả : LÊ ĐỨC THẮNG

Trình độ chuyên môn: Đại học sư phạm Hóa Học Chức vụ : Giáo viên

Trường : THCS Tân Lập

Tân Lập,Tháng 4 năm 2016

SÁNG KIẾN

“ RÌn kÜ n¨ng gi¶I c¸C lo¹i bµi tËp tÝnh

theo ph¬ng tr×nh ho¸ häc ”.

===============

I THÔNG TIN CHUNG VỀ SÁNG KIẾN:

1.Tên sáng kiến: Rèn kĩ năng giải các bài tập tính theo phương trình hóa học.

2 Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: Môn Hóa học lớp 8,9 trường THCS Tân Lập

3 Tác giả:

Họ và tên: Lê Đức Thắng - Nam

Ngày sinh 14 tháng 7 năm 1974

Trình độ chuyên môn : Đại học Sư phạm Hóa Học

Chức vụ: Giáo viên

Đơn vị công tác: Trường THCS Tân Lập – Huyện Vũ Thư – Tỉnh Thái Bình

Điện thoại : 0972 196 686 Email: phuongtung1721@gmail.com

4 Đơn vị áp dụng sáng kiến:

Tên đơn vị : Trường THCS Tân Lập

Địa chỉ : Xã Tân Lập – Huyện Vũ Thư – Tỉnh Thái Bình

Điện thoại: 0363 825 165

5 Đồng tác giả: Không

6 Chủ đầu tư: Không

7 Đơn vị áp dụng sáng kiến:

Tên đơn vị : Trường THCS Tân Lập

Địa chỉ : Xã Tân Lập – Huyện Vũ Thư – Tỉnh Thái Bình

8 Thời gian áp dụng sáng kiến lần đầu: Tháng 9 năm 2015

BÁO CÁO MÔ TẢ SÁNG KIẾN

1.Tên sáng kiến: Rèn kĩ năng giải các bài tập tính theo phương trình hóa học.

2 Lĩnh vực ỏp dụng sỏng kiến: Mụn Húa học lớp 8,9 trường THCS Tõn Lập

3 Mụ tả bản chất của sỏng kiến.

3.1 Tỡnh trạng và giải phỏp

Bài tập hoá học có vai trò rất quan trọng vì nó là công cụ hữu hiệu để kiểm tra kiến thức, kỹ năng của học sinh đã giúp giáo viên phát hiện đợc trình độ của học sinh, làm bộc lộ những khó khăn, sai lầm của học sinh trong học tập hoá học,

đồng thời có biện pháp giúp họ vợt qua khó khăn và khắc phục những sai lầm đó Bài tập hoá học còn là phơng tiện hữu hiệu để rèn luyện và phát triển t duy của học sinh Bài tập hoá học còn giúp học sinh mở mang tầm hiểu biết thực tiễn của mình, giúp giáo dục t tởng, đạo đức và rèn phong cách làm việc của ngời lao động mới làm việc có kế hoạch, có phân tích tìm phơng hớng trớc khi làm việc cụ thể Đặc biệt phải kể đến các bài tập thực nghiệm Chúng giúp rèn cho học sinh tác phong cần

cù, cẩn thận, tiết kiệm, độc lập, sáng tạo trong công việc

Đặc biệt bài tập tính theo phơng trình hoá học (PTHH) rất đa dạng phong phú và rất quan trọng ,luôn chiếm hơn một nửa điểm của 1đề thi.Mà trong thực tế giảng dạy và dự giờ đồng nghiệp tôi thấy học sinh làm bài cha tốt về cả nội dung

và kĩ năng trình bày Do đó làm thế nào để cho các em có một sự chuẩn bị tốt nhất

về hành trang kiến thức , giúp các em học giỏi hơn ở cấp THPT là điều trăn trở của mỗi thầy cô.Song với những nhận thức trên, là một giáo viên đang giảng dạy tôi trăn trở suy nghĩ tìm ra một biện pháp nhỏ để nâng cao chất lợng giảng dạy đó là phân loại các dạng bài tập tính theo PTHH và một số dạng bài tập Hoá học phù hợp với đặc điểm của học sinh, nhằm phát triển năng lực t duy, sáng tạo và gây hứng thú học tập cho các em Đó là lí do tôi đã chọn đề tài:

"Rèn kĩ năng giải các loại bài tập hoá học tính theo PTHH”

Lựa chọn đề tài SK này, tụi muốn đề cập đến những biện phỏp bản thõn và cỏc đồng nghiệp đó trao đổi, ỏp dụng thực tiễn trong quỏ trỡnh lờn lớp nhằm mục đớch gúp phần nõng cao chất lượng mụn Húa học lớp 8 ,9

Khi đề cập đến một số biện phỏp tổ chức, hướng dẫn học sinh chủ động, tớch cực tự tỡm ra kiến thức trong giờ học mụn húa học tụi đó tham khảo một số tài liệu:

- Tài liệu dạy học và kiểm tra đỏnh giỏ kết quả học tập theo định hướng phỏt triển năng lực học sinh mụn Húa Học cấp THCS ( Vụ giỏo dục trung học )

- Tài liệu đổi mới phương phỏp dạy học ở cỏc trường THCS

3.2 Nội dung giải phỏp đề nghị cụng nhận là sỏng kiến

a.Mục đớch của giải phỏp:

Nhằm nâng cao chất lợng học tập môn hoá học của học sinh THCS ; để thực hiện

đ-ợc đề tài tôi đã tiến hành thực hiện các công việc sau :

2 Tiến hành điều tra tình hình nắm vững kiến thức cơ bản của học sinh 8, 9

ở trờng THCS

cho học sinh lĩnh hội các kiến thức một cách vững chắc và rèn luyện tính độc lập hành động và trí thông minh của học sinh

giải bài tập tính theo PTHH nhằm nâng cao chất lợng học tập môn hoá học của học sinh THCS

b Nội dung của giải phỏp:

Khỏi quỏt cỏc dạng bài tập tớnh theo PTHH ở trường THCS

dạng 1 : Biết lợng một chất tham gia tìm các lợng chất còn lại và ngợc lại

dạng 2 : Cho biết 2 chất tham gia phản ứng (toán lợng d) yêu cầu đầu bài là tính

khối lợng chất sản phẩm

dạng 3: Bài tập hỗn hợp

dạng 4 : Bài tập cho oxit axit tác dụng với dung dịch kiềm

dạng 5: Bài tập có liên quan đến hiệu suất của phản

dạng 6: Bài tập kim loại tác dụng với dung dịch muối

dạng 7 : Bài toán dựa vào định luật bảo toàn khối lợng

dạng 8 : Bài toán sử dụng sơ đồ hợp thức

dạng 9: Dạng bài tìm công thức hoá học dựa vào PTHH

c Phương phỏp giải cỏc dang bài tập:

Phơng pháp chung giải các dạng bài tập: Dựa vào hệ số trong PTHH suy ra

tỷ lệ số mol của các chất cần tìm Lập đợc mối quan hệ giữa các đại lợng mà đầu bài yêu cầu, từ đó rút ra kết quả của bài toán Nhng với mỗi dạng bài còn chứa

đựng cái đặc trng, của từng dạng bài cụ thể là :

1 bài tập dạng 1 : Biết lợng một chất tham gia tìm các lợng chất còn lại và ngợc lại Đây là dạng bài tập đơn giản nhất mà HS bắt đầu đợc làm quen

Dạng bài tập này có thể tiến hành theo 5 bớc sau:

Bớc 1: Đổi lợng chất hoặc thể tích đầu bai cho về số mol

Bớc 2: Viết PTHH và xác định các chất liên quan đến đầu bài

Bớc 3: Dựa vào PTHH và áp dụng quy tắc tam suất để tìm số mol của chất tham gia và chất sản phẩm

Bớc 4: Đổi số mol chất cần tìm ra đơn vị mà đầu bài yêu cầu

Ví dụ: Nung CaCO3 thu đợc CaO và CO2 Tính khối lợng CaO và thể tích khí CO2

Giải

n CaCO3 = 10050 = 0,5 mol

- Viết PTHH

CaCO3 t0

  CaO + CO2

CaCO3 t0

  CaO + CO2

1mol 1mol 1mol

0,5mol 0,5mol 0,5mol

- Đổi số mol Cao thành khối lợng và số mol của CO2 thành thêt tích khí ở đktc

mCaO = 0,5.56 = 28g

VCO

2

= 0,5 22.4 = 11,2l

 Lu ý: HS có thể giải bằng cách tính theo khối lợng mà không cần đổi ra số mol

2 bài tập dạng 2: Dạng bài cho biết 2 chất tham gia phản ứng (toán lợng

d) yêu cầu đầu bài là tính khối lợng chất sản phẩm.

Đối với bài tập cho 2 chât tham gia phản ứng thì 1 trong 2 chất tham gia phản ứng có một chất phản ứng hết chất kia có thể phản ứng hết hay còn d Lợng chất tạo thành tính theo chất nào phản ứng hết Muốn xác định xem chất nào phản ứng hết và d thì phải lập tỉ số Cách lập tỉ số nh sau:

VD có PTHH: A + B -> C + D

Lập tỉ số bằng cách

Số mol (hoặc khối lợng) chất A (theo đề bài)

Số mol (hoặc khối lợng) chất A (theo phơng trình)

Số mol (hoặc khối lợng) chất B (theo đề bài)

Số mol (hoặc khối lợng) chất B (theo phơng trình)

So sánh 2 tỉ số, tỉ số nào lớn hơn thì chất đó còn d, chất kia phản ng hết và tính theo chất phản ứng hết

* Để giải bài tập này ta có thể tiến hành theo các bớc sau

- Bớc 2 Lập PTHH và xác định số mol của các chất có liên quan đến đầu bài cần tính

- Bớc 4 Dựa vào số mol chất phản ứng hết và quy tắc tam suất để tìm số mol của chất đầu bài yêu cầu tính

- Bớc 4 Từ số mol đã tìm đợc đổi ra đơn vị mà đầu bài yêu cầu tính

VD Cho một dung dịch có chứa 50g NaOH tác dụng với một dung dịch có chứa

36,5g HCl Tính khối lợng muối tạo thành sau phản ứng

Giải

nNaOH

mol

25 , 1 40

50





nHCl = 1mol

5 , 36

5 , 36



NaOH + HCl -> NaCl + H2O

Theo PT 1mol 1mol 1mol

Theo đầu bài 1,25mol 1mol

- Lập tỉ số :

1

1 1

25 , 1

-> số mol của NaOH sau phản ứng còn d nên bài toán tính theo số mol của HCl (nghĩa là khối lợng của NaCl tính theo HCl

Theo PTHH nHCl = nNaCl = 1mol

-> khối lợng của NaCl sinh ra sau phản ứng là:

mNaCl = 1 58,5 = 58,5g

Chú ý: Nếu đầu bài cho dữ kiện chất tham gia hoặc chất tạo thành tính bằng mol

mà kết quả lại yêu cầu tính bằng gam hoặc lít thì không thể đặt quy tắc tam suất

nh trên mà phải đổi mol ra khối lợng (gam) hoặc thể tích ra lít Nếu không bài toán sẽ sai hoàn toàn

VD Cho 0,5 mol H2 tác dụng vừa đủ với oxi để tạo nớc Tính thể tích O2 cần (đktc)

2H2 + O2 t0

  2H2O 2mol 1mol

0,5mol xlít

x = 0 , 25lit

2

1 5 , 0

Kết quả hoàn toàn sai Vậy phải tính x ra mol sau đó nhân với 22,4

3 bài tập dạng 3 : Bài tập hỗn hợp

Đây là một dạng bài rất phong phú về các kiểu bài, và có nhiều phơng pháp giải khác nhau song với chơng trình THCS tôi chỉ nêu ra 2 dạng nhỏ đó là cho hỗn hợp của 2 chất tham gia phản ứng với 1 chất và bài tập hỗn hợp cho 3 chất tác dụng với 1 chất

1/Dạng bài hỗn hợp 2 chất tham gia phản ứng với một chất.

Với loại bài tập này thờng gặp

- Hỗn hợp kim loại tác dụng với dung dịch axit

- Hỗn hợp oxit bazơ tác dụng với dung dịch axit

- Hỗn hợp kim loại tác dụng với dung dịch muối

- Hỗn hợp muối tác dụng với dung dịch axit

* Để giải đựơc loại bài tập này thì ngoài nhớ đợc tính chất hoá học của các chất thì HS phải vận dụng phơng trình bậc nhất hoặc hệ phơng trình 2 ẩn để làm

* Cách làm loại bài tập này có thể theo các bớc sau

- Chuyển đại lợng chất đầu bài cho về số mol (nếu có)

- Đặt ẩn cho các chất cần xác định

- Lập PTHH và xác định số mol các chất có liên quan đến bài

- Từ số mol của PT và dữ kiện đầu bài cho đI lập hệ phơng trinh bậc nhất

2 ẩn

- Giải hệ PT để tìm ẩn từ đó suy ra số mol các chất cần tìm

- Từ số mol chất đã biết đổi ra đơn vị mà đầu bài yêu cầu tính

VD: Cho 12,6g hỗn hợp 2 kim loại nhôm và Magie tác dụng hết với dung dịch

axit Clohidric sau phản ứng thu đợc 13,44l khí H2 (đktc)

Tính khối lợng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu

Giải

n H 0 , 6mol

4 , 22

44 , 13

2  

Gọi x,y lần lợt là số mol của Mg và Al

2 Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2 (1)

Theo PT 2mol 3mol

Đầu bài xmol 1,5xmol

Mg + 2HCl  MgCl2 + H2 (2)

Theo PT 1mol 1mol

Đầu bài ymol ymol

 1 , 5x y  0 , 6

Giải hệ phơng trình trên ta đợc x = 0,2 = nAl

y= 0,3 = nMg

- Chuyển số mol chất cần tìm về đơn vị mà đầu bài yêu cầu

Khối lợng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu là:

mAl = 0,2.27 = 5,4g

mMg = 0,3 24 = 7,2g

L u ý: - Với phơng pháp dùng hệ PT để làm, cách này chỉ vận dụng đợc ở lớp 9 Còn với HS lớp 8 thì phải áp dụng bằng phơng pháp đại số vì HS cha đợc học về hệ phơng trình Nếu áp dụng với HS lớp 8 thì GV phải hớng dẫn các em giải hệ PT trên máy tính Casio fx500

n H 0 , 6mol

4 , 22

44 , 13

2  

Gọi a là khối lợng của Mg trong hỗn hợp -> (12,6 – a) là khối lợng của Al

Có các PT: Mg + 2HCl  MgCl2 + H2 (1)

24g 1mol

ag (mol)

a

2 Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2 (2)

2.27g 3mol

(12,6 – a)g ymol

27 2

) 6 , 12 ( 8

mol a



Theo đề bài ta có n H xy

2



27 2

) 6 , 12 ( 3 24 6 ,

0  a   a 

18

6 , 12 24 6 ,

 259,2 = 18a + 302,4 – 24a

 6a = 43,2 -> a = 7,2 = mMg

-> khối lợng của Al trong hỗn hợp là = 12,6 – 7,2 = 5,4g

4 bài tập dạng 4 : Bài tập cho oxit axit tác dụng với dung dịch kiềm

có thể tạo ra muối axit hoặc muối trung hoà hoặc hỗn hợp của cả 2 muối trung hoà

và muối axit, vì vậy nguyên tắc chung để giải loại bài tập này là phải tính số mol của kiềm và oxit axit sau đó xét tỉ lệ để xác định sản phẩm sinh ra sau phản ứng

* Bài tập cho oxit axit tác dụng với dd kiềm có thể chia thành các dạng nhỏ sau:

1/ Dạng bài tập cho oxit axit tác dụng với dung dịch kiềm gồm có các trờng hợp

loại kiềm hoá trị I)

Cách làm : - Tính số mol của cả dd bazơ và oxit axit

- Xét tỉ lệ số mol của oxit axit và dd bazơ bằng cách oxitaxit

ddbazo

n n

Có các trờng hợp sau

Nếu



oxitaxit

ddbazo

n

n

2 sau phản ứng thu đợc muối trung hoà (NaOH có thể phản ứng hết hoặc có thể d)

VD CO2 + 2NaOH  Na2CO3 + H2O

Nêú

1



oxitaxit

ddbazo

n

n

sau phản ứng tạo thành muối axit (có thể CO2)

CO2 + NaOH  NaHCO3

Nếu 1

2



oxitaxit

ddbazo

n

n

sau phản ứng tạo ra hỗn hợp 2 muối Trớc hết CO2 phản ứng với NaOH tạo ra muối axit

CO2 + NaOH  NaHCO3

Sau đó vì NaOH còn d nên

NaHCO3 + NaOH  Na2CO3 + H2O

Hoặc có thể viết gộp lại vào 1 PTHH sau

2CO2 + 3NaOH  NaHCO3 + Na2CO3 + 2 H2O

Chú ý : Với trờng hợp sinh ra hỗn hợp 2 muối khi làm bài không nên gộp 2 PTHH vào làm Khi làm nên đặt ẩn cho mỗi muối sau đó lập hệ PT và giải hệ phơng trình để tìm

ẩn hoặc có thể tính lần lơth từng phơng trình

VD1 Cho 16,8lít khí CO 2 (đktc) sục vào bình có 200ml dd NaOH 0,5M Sau phản ứng muối nào sinh ra Tính khối lợng muối đó

Giải

n CO2= 0 , 75mol

4 , 22

8 , 16

 ,nNaOH = 0,2.0,5 = 0,1mol

- Xét tỷ lệ 00,75,1

2



CO

NaOH

n

n

< 1 vậy sau phản ứng sinh ra muối axit vậy sau phản ứng CO2 d, bài toán tính theo NaOH

CO2 + NaOH  NaHCO3

1mol 1mol

0,1mol 0,1mol

Khối lợng muối NaHCO3 sinh ra là: mNaHCO3 = 0,1 84 = 8,4g

2/ Dạng bài cho oxit axit tác dụng với dd Ca(OH) 2 hoặc dd Ba(OH) 2

Cách làm cũng tơng tự nh dạng 1 Song chỉ có phần xét tỉ lệ có khác:

- Nếu đầu bài cho dd Ca(OH)2 dùng d muối tạo ra là muối trung hoà (muối kết tủa)

CO2 + Ca(OH)2  CaCO3 + H2O

- Nếu CO2 dùng d hoặc số mol CO2 ≥2 số mol Ca(OH)2 muối tạo thành là muối axit (tan)

2CO2 + Ca(OH)2  Ca(HCO3)2

- Nếu số mol CO2 lớn hơn nhung cha gấp 2 lần số mol Ca(OH)2 thì có 2

phản ứng xảy ra

Trớc hết CO2 + Ca(OH)2  CaCO3 + H2O

Sau đó vì CO2 d nên

CaCO3 + H2O + CO2  Ca(HCO3)2

Nên sau phản ứng có CaCO3 kết tủa còn Ca(HCO3)2 sinh ra

VD Sục 2,24 lít khí CO 2 (đktc) vào 200ml dd Ba(OH) 2 0,5M Tính khối lợng chất sinh ra sau phản ứng

Giải -Tính số mol của CO2 và dd Ba(OH)2

n CO 0 , 1mol

4 , 22

24 , 2

2 

n Ba(OH)2  0 , 2 0 , 5  0 , 1mol

2

2

) (





CO

OH Ba

n n

- Từ tỉ lệ ta thấy sau phản ứng Ba(OH)2 và CO2 phản ứng vừa hết ,sau phản ứng sinh ra muối trung hoà

- PTHH CO2 + Ba(OH)2 -> BaCO3 + H2O

0,1mol 0,1mol 0,1mol

- Khối lợng muối sinh ra sau phản ứng là : 0,1.197 = 19,7g

5 bài tập dạng 5: Bài tập có liên quan đến hiệu suất của phản

Đây là dạng bài đợc áp dụng nhiều trong sản xuất hoá học theo nguyên tắc: Nguyên liệu A -> sản phẩm B

Trong thực tế có nhiều phản ứng không xảy ra hoàn toàn hoặc chất tham gia phản ứng không phải tinh khiết hoàn toàn nên hiệu suất phản ứng không đạt 100%

* Bài tập về hiệu suất phản ứng có 2 trờng hợp

+ Trờng hợp 1: Hiệu suất phản ứng tính theo chất sản phẩm

Lợng sản phẩm thực tế

H = x100%

Lợng sản phẩm lý thuyết

Lợng sản phẩm lý thuyết x Hiệu suất

 Lợng sản phẩm thực tế =

100

+ Trờng hợp 2 Hiệu suất phản ứng tính theo nguyên liệu

Lợng nguyên liệu lý thuyết (tính theo phả ứng)

H = x 100%

Lợng nguyên liệu thực tế

Lợng nguyên liệu lý thuyết x 100%

 lợng thực tế =

Hiệu suất

Lu ý : - lợng sản phẩm lý thuyết  lợng sản phẩm thực tế

- Lợng nguyên liệu lý thuyết  lợng nguyên liệu thực tế

của phản ứng

Giải

n CO 1mol

44

44

2  

CaCO3 t0

  CaO + CO2

1mol 1mol 1mol

g

m CaCO 1 100 100

200

100

6 bài tập dạng 6: Bài kim loại tác dụng với dung dịch muối

Để làm đợc dạng bài tập này HS phải hiểu và vận dụng tốt dãy hoạt động hoá học của kim loại

không tan trong nớc và hoạt động mạnh hơn kim loại B thì có phản ứng xảy

ra và có sự thay đổi khối lợng ban đầu của thanh kim loại khi đó có 2 trờng hợp xảy ra

+ Tr ờng hợp 1 Khối l ợng thanh kim loại A sau phản ứng tăng:

Khối lợng kim loại tăng = Khối lợng kim loại B bám vào – khối lợng kim loại

A tan ra

Khối lợng kim loại tăng