Phương pháp hướng dẫn học sinh lớp 8 trường THCS minh khai lập phương trình hóa học

Với những lý do trờn, tụi chọn đề tài sỏng kiến kinh nghiệm: “ Hướng dẫn học sinh cỏc bước lập phương trỡnh húa học cho học sinh lớp 8A ,8 B trường THCS Minh Khai ” để giỳp cỏc em học si

I Mở đầu

1 Lý do chọn đề tài:

Trong sự nghiệp đổi mới đất nước, nền giỏo dục quốc dõn cần phải cú những đổi mới phự hợp với sự phỏt triển của nền kinh tế - xó hội Nghị quyết Trung ương đảng lần thứ XI về đổi mới căn bản và toàn diện giỏo dục, đào tạo đó chỉ rừ: “Phỏt triển giỏo dục là quốc sỏch hàng đầu Đổi mới căn bản, toàn diện nền giỏo dục Việt Nam theo hướng chuẩn hoỏ, hiện đại hoỏ, xó hội hoỏ, dõn chủ hoỏ và hội nhập quốc

tế, trong đú đổi mới cơ chế quản lý giỏo dục, phỏt triển đội ngũ giỏo viờn và cỏn bộ quản lý là khõu then chốt Tập trung nõng cao chất lượng giỏo dục, đào tạo, coi trọng giỏo dục đạo đức, lối sống, năng lực sỏng tạo, kỹ năng thực hành, khả năng lập nghiệp

Hoỏ học là bộ mụn khoa học tự nhiờn mà học sinh được tiếp cận muộn nhất - đến lớp 8 học sinh mới bắt đầu làm quen với mụn học này Mụn hoỏ học cung cấp cho học sinh một hệ thống kiến thức phổ thụng, cơ bản và thiết thực đầu tiờn về hoỏ học, rốn cho học sinh úc tư duy sỏng tạo và khả năng trực quan nhanh nhạy Vỡ vậy giỏo viờn bộ mụn hoỏ học cần hỡnh thành ở cỏc em một kỹ năng cơ bản, thúi quen học tập và làm việc khoa học làm nền tảng để cỏc em phỏt triển khả năng nhận thức và năng lực hành động Hỡnh thành cho cỏc em những phẩm chất cần thiết như cẩn thận, kiờn trỡ, trung thực, tỉ mỉ, chớnh xỏc, yờu thớch khoa học

Trong mụn húa học cú rất nhiều nội dung kiến thức cần phải chiếm lĩnh Vỡ mới bắt đầu làm quen với mụn hoỏ học, nờn cú khụng ớt học sinh gặp khú khăn khi học tập bộ mụn này, nhất là khi tự mỡnh lập nhanh và đỳng cỏc phương trỡnh hoỏ học - mặc dự được giỏo viờn hướng dẫn khỏ rừ khi học bài “lập phương trỡnh húa học” Trong húa học, phương trỡnh húa học là một nội dung kiến thức rất quan trọng, do đú việc lập đỳng phương trỡnh húa học lại càng quan trọng hơn Vỡ lập đỳng phương trỡnh húa học thỡ cỏc em mới giải đỳng cỏc bài toỏn hoỏ học (bài toỏn tớnh theo phương trỡnh húa học) Qua thực tế giảng dạy tụi thấy học sinh rất lỳng tỳng khi đi tỡm hệ số thớch hợp đặt trước cỏc cụng thức, do đú việc lập phương trỡnh hoỏ học là một nội dung khú đối với học sinh Thực tế học sinh đó học lập phương trỡnh húa học từ lớp 8 nhưng lờn lớp 9 nhiều em vẫn cũn lập sai

Với những lý do trờn, tụi chọn đề tài sỏng kiến kinh nghiệm: “ Hướng dẫn học sinh cỏc bước lập phương trỡnh húa học cho học sinh lớp 8A ,8 B trường THCS Minh Khai ” để giỳp cỏc em học sinh tham khảo, học tập, tự rốn luyện cho

mỡnh những kinh nghiệm bổ ớch trong quỏ trỡnh học tập bộ mụn hoỏ học một cỏch

tự tin và hứng thỳ

2.Mục đớch:

- Xác định một số nguyên nhân cơ bản khiến học sinh không lập đúng phương trình hóa học

- Tìm ra những biện pháp tích cực giúp học sinh lập đúng các phương trình hóa học

- Căn cứ vào chương trình, sách giáo khoa giáo viên hướng dẫn cho học sinh nắm vững 3 bước lập phương trình hóa học với những lưu ý cần thiết

- Tìm hiểu và lựa chọn một số phương pháp cơ bản, cụ thể để hướng dẫn học sinh lập đúng phương trình hóa học thông qua một số ví dụ cụ thể kèm một số nguyên tắc, lưu ý, nhận xét để vận dụng tốt phương pháp đó

3 Đối tượng nghiên cứu :

- Học sinh lớp 8 trường THCS Minh Khai tp Thanh Hóa tỉnh Thanh Hóa

4 Phương pháp nghiên cứu.

- Tìm hiểu đối tượng học sinh và phân loại.

- Xây dựng một số phương pháp cân bằng đúng phương trình hóa học

- Tùy thuộc đối tượng học sinh đã phân loại để hướng dẫn các em những thao tác tư duy và vận dụng phù hợp để cân bằng đúng phươg trình hóa học

- Kiểm tra, đối chiếu kết quả trước và sau khi vận dụng phương pháp nghiên cứu thông qua bảng thống kê kết quả và rút ra kết luận cần thiết

II NỘI DUNG :

1 Cơ sở lý luận

Cùng với yêu cầu đổi mới phương pháp dạy học nói chung, định hướng đổi mới phương pháp dạy học hóa học cũng được coi trọng theo hướng quan tâm

và tạo mọi điều kiện để học sinh trở thành chủ thể hoạt động sáng tạo trong hoạt động học giúp học sinh tự chiếm lĩnh kiến thức, kĩ năng về hóa học băng nhiều biện pháp khác nhau như:

- Khai thác đặc thù dạy – học bộ môn để tạo ra các hình thức hoạt động đa dạng

và phong phú

- Đổi mới hoạt động học của học sinh và tăng thời gian hoạt động cho học sinh trong giờ học

- Tăng mức độ hoạt động nhận thức, hoạt động trí lực, tính chủ động sáng tạo của học sinh như thường xuyên sử dụng tổng hợp các phương pháp dạy học phức hợp để kích thích học sinh tìm tòi chiếm lĩnh tri thức về hóa học

2 Thực trạng vấn đề.

Học sinh được học về phương trình hóa học từ chương 2 của chương trình hóa học lớp 8, chỉ với 2 tiết dạy – học trên lớp với mục tiêu đảm bảo nội dung kiến thức, kĩ năng, thái độ học tập của học sinh nên thời gian luyện tập ít, nhiều học sinh chưa nắm rõ, hiểu sâu về cách lập phương trình hóa học đặc biệt là đối tượng học sinh trung bình - yếu Hơn nữa sách giáo khoa cũng chỉ đề cập được một phương pháp lập phương trình hóa học bằng cách chọn hệ số thích hợp mà chưa có thời gian phân tích sâu, kĩ để học sinh hiểu được bản chất của vấn đề Ngay cả học sinh khá - giỏi khi bước đầu tiếp cận với việc cân bằng phương trình hóa cũng gặp khó khăn nhất định trong việc chọn hệ số thích hợp, đặc biệt là đối tượng học sinh trung bình - yếu thì việc chọn hệ số thích hợp là một thách thức khó khăn đối với các em

Vì vậy, trong quá trình dạy về phương trình hóa học, ngoài việc dạy trên lớp theo đúng 3 bước lập phương trình hóa học của chương trình sách giáo khoa hướng dẫn, tôi còn cố gắng đưa thêm một số phương pháp lập phương trình hóa học khác cho học sinh tìm hiểu, vận dụng phù hợp trình độ, nhu cầu nhận thức của nhiều đối tượng học sinh.Cụ thể là:

- Phương pháp chẵn – lẻ

- Phương pháp phân số

- Phương pháp bội chung nhỏ nhất

Xuất phát từ thực tế đó, tôi cố gắng tìm tòi và từng bước vận dụng các phương pháp hướng dẫn học sinh lập đúng phương trình hóa học một cách có hiệu quả, đảm bảo cho các em học sinh đáp ứng được ngày càng tốt hơn yêu cầu học tập bộ

môn ở những nội dung tiếp theo qua bài viết:“ Hướng dẫn học sinh các bước lập phương trình hóa học cho học sinh lớp 8A ,8 B trường THCS Minh Khai ”

3 Giải pháp đã sử dụng

Trong nhiều năm công tác ở trường THCS Minh Khai , tôi được phân công giảng dạy bộ môn Hoá lớp 8 thấy nhiều em học sinh khả năng tiếp thu và vận dụng kiến thức còn chậm dẫn đến việc học tập bộ môn Hoá của các em còn gặp nhiều khó khăn

Qua quan sát, trò chuyện và điều tra tình hình về việc tiếp thu kiến thức lập phương trình hoá học của học sinh tôi thấy:

- Có rất nhiều học sinh hiểu cách lập phương trình hoá học một cách mơ hồ

- Kỹ năng lập phương trình hoá học của nhiều học sinh còn yếu, các em chọn các hệ số không chính xác Đa số các em còn lúng túng không biết phải bắt đầu cân bằng từ nguyên tố hóa học nào trước , nguyên tố hóa học nào sau

Cũng qua điều tra, trò chuyện với nhiều học sinh và các giáo viên đang giảng dạy bộ môn Hoá học khác, tôi đã biết được một số nguyên nhân dẫn đến việc học sinh không cân bằng được phương trình hoá học là:

- Do học sinh không chú ý vào tiết học: Đa số những học sinh này thuộc loại những học sinh học trung bình - yếu - kém

- Do học sinh chưa quyết tâm: Việc học môn hóa học thời lượng 2 tiết/tuần chủ yếu học lý thuyết, thời gian dành cho luyện tập và vận dụng kiến thức kĩ năng

để giải quyết bài tập và yêu cầu bộ môn ít

Xuất phát từ những nguyên nhân nêu trên, để góp phần nâng cao chất lượng dạy và học bộ môn hoá học, trước hết phải có những biện pháp tích cực giúp cho học sinh lập đúng các phương trình hoá học Muốn vậy, trong quá trình giảng dạy giáo viên cần phải hướng dẫn cho học sinh nắm vững ba bước lập phương trình hoá học, cụ thể:

- Bước 1: Viết sơ đồ của phản ứng, gồm công thức hóa học của các chất phản ứng và sản phẩm Mũi tên trong sơ đồ phản ứng có dạng

- Bước 2: Cân bằng số nguyên tử của mỗi nguyên tố: tìm hệ số thích hợp đặt trước các công thức hóa học các chất sao cho số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở hai

vế đều bằng nhau Đây là bước quan trọng nhất khi lập phương trình hóa học

- Bước 3: Viết phương trình hoá học: thay mũi tên bằng mũi tên

Lưu ý học sinh: Mấy điều cần ghi nhớ khi lập phương trình hoá học:

- Viết sơ đồ phản ứng: Phải xác định đúng chất tham gia và sản phẩm, không được viết thiếu công thức hóa học của các chất, không được viết sai công thức hoá học, không tự ý sửa chỉ số trong công thức hóa học viết đúng Để viết đúng công

thức hoá học, phải nhớ hoá trị nguyên tố (hoặc nhóm nguyên tử) và áp dụng quy tắc hóa trị một cách thành thạo để nhẩm nhanh lập được đúng công thức hóa học của chất tham gia và sản phẩm

- Trong quá trình cân bằng không được thay đổi (không thêm, không bớt) các chỉ số nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử trong các công thức hoá học

Qua kinh nghiệm thực tế giảng dạy tôi đã tìm hiểu và lựa chọn một số phương pháp cơ bản, cụ thể như sau:

Phương pháp thứ nhất: Lập phương trình hoá học bằng phương pháp chẵn - lẻ.

Nguyên tắc chung: Để lập phương trình hoá học theo phương pháp này ta

cần thực hiện theo ba bước cơ bản sau:

Bước 1: Viết sơ đồ phản ứng

Bước 2: Cân bằng số nguyên tử của mỗi nguyên tố

- Nên bắt đầu từ những nguyên tố hóa học mà số nguyên tử có nhiều và không bằng nhau ở hai vế

- Trường hợp số nguyên tử của một nguyên tố ở vế này là số chẵn và ở vế kia

là số lẻ thì trước hết phải đặt hệ số 2 cho chất mà số nguyên tử là số lẻ, rồi tiếp tục đặt hệ số cho phân tử chứa số nguyên tử chẵn ở vế còn lại sao cho số nguyên tử của nguyên tố này ở hai vế bằng nhau

Bước 3: Viết phương trình hoá học

Ví dụ 1: Lập phương trình hoá học của phản ứng có sơ đồ sau:

P + O2 P2O5

Bước 1: Viết sơ đồ của phản ứng: P + O2 P2O5

Bước 2: Cân bằng số nguyên tử của mỗi nguyên tố:

- Cả P và O đều có số nguyên tử không bằng nhau

- Bắt đầu từ nguyên tố O có nhiều nguyên tử hơn Trước hết phải làm chẵn

số nguyên tử O tức là đặt hệ số 2 trước công thức P2O5

P + O2 2P2O5

- Tiếp đó đặt hệ số 5 trước O2 và 4 trước P Như vậy cả hai bên đều có 10O và 4P

4P + 5O2 2P2O5

Bước 3: Viết phương trình hoá học:

4P + 5O2 2P2O5

Ví dụ 2: Cân bằng phương trình hoá học sau.

Al + CuCl2 -> AlCl3 + Cu

to

to

to

to

to

Bước 1: Viết sơ đồ của phản ứng:

Al + CuCl2 -> AlCl3 + Cu

Bước 2: Cân bằng số nguyên tử của mỗi nguyên tố

Ta thấy số nguyên tử Cl trong công thức CuCl2 là chẵn còn trong AlCl3 lẻ

Ta làm chẵn số nguyên tử Cl trước bằng cách thêm 2 trước công thức AlCl3

Al + CuCl2 -> 2AlCl3 + Cu Tiếp theo thêm 3 vào trước CuCl2

Al + 3CuCl2 -> 2AlCl3 + Cu Cuối cùng ta cân bằng Cu và Al bằng cách thêm 2 trước Al, thêm 3 trước Cu

ta được phương trình hoá học:

2Al + 3CuCl2  2AlCl3 + 3Cu Lưu ý: Trong trường hợp phân tử có nhóm nguyên tử và sau phản ứng (trong sản phẩm) nhóm nguyên tử không bị biến đổi thì ta coi cả nhóm nguyên tử tương đương với một nguyên tố để cân bằng cho nhanh

Ví dụ 3: Lập phương trình hoá học của phản ứng có sơ đồ sau:

Al + H2SO4 Al2(SO4)3 + H2

Bước 1: Viết sơ đồ của phản ứng

Al + H2SO4 Al2(SO4)3 + H2

Bước 2: Cân bằng số nguyên tử của mỗi nguyên tố:

- Nhóm SO4 tương đương như một nguyên tố

- Vậy nhóm SO4 có nhiều nhất và lại không bằng nhau ở hai vế, nên ta cân bằng trước, bắt đầu từ nhóm SO4

- Đặt hệ số 3 trước phân tử H2SO4 để làm cho số nhóm nguyên tử của nhóm

SO4 ở hai vế bằng nhau

Al + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + H2

- Đặt hệ số 3 trước H2 và 2 trước Al Kiểm tra lại số nguyên tử ở hai bên đã bằng nhau

2Al + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2

Bước 3: Viết phương trình hoá học:

2Al + 3H2SO4  Al2(SO4)3 + 3H2

Nhận xét:

- Vận dụng phương pháp này học sinh dễ dàng lập nhanh và đúng với đa số các phương trình hoá học Do đó có thể áp dụng cho nhiều đối tượng học sinh

- Tuy nhiên, phương pháp này rất khó áp dụng đối với những phương trình phức tạp

Phương pháp thứ hai: Lập phương trình hoá học bằng phương pháp phân

số

Nguyên tắc chung: Để lập phương trình hoá học theo phương pháp này ta

cần thực hiện theo ba bước sau:

Bước 1: Chọn các hệ số là số nguyên hay phân số đặt trước các công thức hoá học sao cho số nguyên tử của các nguyên tố ở hai vế bằng nhau

Bước 2: Quy đồng mẫu số rồi khử mẫu

Bước 3: Viết phương trình hoá học

Ví dụ 1: Lập phương trình của phản ứng hoá học có sơ đồ sau:

P + O2 P2O5

Bước 1: Chọn các hệ số

- Ta thấy ở vế phải có 2 nguyên tử P và 5 nguyên tử O, còn ở vế trái có 1 nguyên tử P và 2 nguyên tử O

- Chọn hệ số 2 đặt vào trước P hệ số 25 vào trước O2 để cân bằng số nguyên

tử của các nguyên tố

2P + 25 O2 P2O5

Bước 2: Quy đồng mẫu số rồi khử mẫu

Mẫu số chung là 2, sau đó khử mẫu ta được (nhân tất cả các hệ số với 2):

4P + 5O2 2P2O5

Bước 3: Viết phương trình hoá học

4P + 5O2 2P2O5

Ví dụ 2: Lập phương trình của phản ứng hoá học có sơ đồ sau:

Al2O3 Al + O2

Bước 1: Chọn các hệ số

- Ở phương trình này ta thấy ở vế phải có 1 nguyên tử Al và 2 nguyên tử O, còn ở vế trái có 2 nguyên tử Al và 3 nguyên tử O

- Chọn hệ số 2 đặt vào trước Al và 3

2 vào trước O2 để cân bằng số nguyên tử của các nguyên tố

to

to

to

đpnc

Al2O3 2Al + 3

2O2

Bước 2: Quy đồng số rồi khử mẫu

Mẫu số chung là 2 sau đó khử mẫu, ta được (nhân tất cả các hệ số với 2):

2Al2O3 4Al + 3O2

Bước 3: Viết phương trình hoá học

2Al2O3 4Al + 3O2

Ví dụ 3: Lập phương trình của phản ứng hoá học có sơ đồ sau:

KClO3 KCl + O2

Bước 1: Chọn các hệ số

- Trong phương trình này vế trái có 3 nguyên tử O, vế phải có 2 nguyên tử O, còn số nguyên tử K, Cl ở 2 vế đã bằng nhau

- Chọn hệ số 3

2đặt trước O2 để cân bằng số nguyên tử của các nguyên tố

KClO3 KCl + 3

2 O2

Bước 2: Quy đồng số rồi khử mẫu

Mẫu số chung là 2, sau đó khử mẫu ta được (nhân tất cả các hệ số với 2):

2KClO3 2KCl + 3O2

Bước 3: Viết phương trình hoá học

2KClO3 2KCl + 3O2

Nhận xét:

- Phương pháp này tương tự như phương pháp chẵn - lẻ, học sinh sẽ áp dụng hiệu quả với các phương trình hoá học đơn giản

- Tuy nhiên, phương pháp này rất khó áp dụng đối với những phương trình hóa học phức tạp

Phương pháp thứ ba: Lập phương trình hoá học bằng phương pháp dùng

bội số chung nhỏ nhất

Nguyên tắc chung: Để lập phương trình hoá học theo phương pháp này ta

cần thực hiện theo ba bước sau:

Bước 1: Xác định bội số chung nhỏ nhất của các chỉ số từng nguyên tố có trong công thức hoá học ở 2 vế của phương trình hóa học

đpnc

đpnc đpnc

to

to

t o

Bước 2: Lấy bội số chung nhỏ nhất lần lượt chia các chỉ số từng nguyên tố trong mỗi 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

Lưu ý: Thường bắt đầu từ nguyên tố nào có số nguyên tử nhiều và không bằng nhau ở 2 vế phương trình

Ví dụ 1: Lập phương trình của phản ứng hoá học có sơ đồ sau:

Al + O2 Al2O3

Bước 1: Xác định bội số chung nhỏ nhất của các chỉ số từng nguyên tố

- Nguyên tố O có số nguyên tử nhiều và không bằng nhau ở 2 vế

- Ta chọn nguyên tố oxi để cân bằng trước: Bội số chung nhỏ nhất của hai chỉ số 2 và 3 là 6

Bước 2: Lấy bội số chung nhỏ nhất lần lượt chia các chỉ số từng nguyên tố

- Ta lấy 6 : 3 = 2 => đặt hệ số 2 trước công thức Al2O3

- Ta lấy 6 : 2 = 3 => đặt hệ số 3 trước công thức O2 ta được:

Al + 3O2 2Al2O3

- Bên vế phải (trong Al2O3) số nguyên tử Al là 4, tiếp theo ta đặt hệ số 4 trước Al (bên vế trái), ta được:

4Al + 3O2 2Al2O3

Bước 3: Viết phương trình hoá học:

4Al + 3O2 2Al2O3

Ví dụ 2: Lập phương trình của phản ứng hoá học có sơ đồ sau:

Al + Cl2 AlCl3

Bước 1: Xác định bội số chung nhỏ nhất của các chỉ số từng nguyên tố

- Nguyên tố 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: Lấy bội số chung nhỏ nhất lần lượt chia các chỉ số từng nguyên tố

- 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:

Al + 3Cl2 2AlCl3

- Tiếp theo, ta cân bằng Al: Đặt hệ số 2 trước Al, ta được:

to

to

to

to

to

to

2Al + 3Cl2 2AlCl3

Bước 3: Viết phương trình hoá học:

2Al + 3Cl2 2AlCl3

Ví dụ 3: Lập phương trình của phản ứng hoá học có sơ đồ sau:

KClO3 KCl + O2

Bước 1: Xác định bội số chung nhỏ nhất của các chỉ số từng nguyên tố

- Nguyên tố O có số nguyên tử nhiều và không bằng nhau ở 2 vế

- Ta chọn nguyên tố oxi để cân bằng trước: Bội số chung nhỏ nhất của hai chỉ số 3 và 2 là 6

Bước 2: Lấy bội số chung nhỏ nhất lần lượt chia các chỉ số từng nguyên tố

- Ta lấy 6 : 3 = 2 => đặt hệ số 2 trước công thức KClO3

- Ta lấy 6 : 2 = 3 => đặt hệ số 3 trước công thức O2 ta được:

2KClO3 2KCl + 3O2

Bước 3: Viết phương trình hoá học

2KClO3 2KCl + 3O2

Nhận xét:

- Phương pháp này áp dụng hiệu quả với những phương trình hoá học đơn giản và nhiều học sinh dễ dàng áp dụng

- Tuy nhiên, phương pháp này rất khó áp dụng đối với những phương trình hóa học phức tạp

Phương pháp thứ tư: Lập phương trình hoá học bằng phương pháp đại số

Nguyên tắc chung: Để lập phương trình hoá học theo phương pháp này ta

cần thực hiện theo ba bước sau:

Bước 1: Đặt hệ số cân bằng là các chữ a, b, c,… trước các chất trong phản ứng (a, b, c là những số nguyên)

Bước 2:

- Lập phương trình đại số (thực chất là hệ phương trình) theo nguyên tắc bảo toàn số nguyên tử mỗi nguyên tố ở 2 vế theo a, b, c,…

- Giải hệ phương trình tìm a, b, c, : Chọn ẩn số bất kì bằng một giá trị nào

đó (thường bằng 1), rồi giải (tìm nghiệm) các ẩn số còn lại

- Nhân nghiệm tìm được với một số thích hợp để các hệ số là số nguyên (nếu có ít nhất một trong số các nghiệm không nguyên)

to

to

t o

to

to