Trong quá trình dạy học bộ môn bản thân tôi rất chú ý đến việc hướng dẫn học sinh các phương pháp tính theo phương trình hóa học, yêu cầu học sinh giải được các bài tập thông thường tron
Trang 1SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA
PHÒNG GD&ĐT QUAN SƠN
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
MỘT SỐ GIẢI PHÁP HƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI CÁC BÀI TẬP LIÊN QUAN ĐẾN PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC TRONG MÔN HÓA 8 Ở TRƯỜNG PTDT BÁN TRÚ THCS
TAM THANH-QUAN SƠN -THANH HÓA.
Người thực hiện: Lộc Văn Vũ
Chức vụ: Giáo viên
Đơn vị công tác: Trường PTDT Bán Trú
THCS Tam Thanh – Quan Sơn – Thanh Hóa SKKN thuộc lĩnh vực(môn): Hóa học
THANH HÓA NĂM 2018
Trang 2Mục lục
8 2.2.Thực trạng của vấn đề trước khi áp dụng đề tài 3
9 2.3.Các giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề 4
15 2.4 Hiệu quả của đề tài đối với hoạt động giáo dục, với bản
thân, đồng nghiệp và nhà trường
12
Trang 31.Mở đầu.
1.1 Lí do chọn đề tài.
Một trong những kiến thức trọng tâm xuyên suốt chương trình hóa học THCS đó là các phương trình phản ứng hóa học
HS có nắm vững phương pháp và thực hành thành thạo việc tính theo phương trình hóa học mới có thể giải quyết được những bài tập hóa học về phương trình hóa học cũng như các loại bài tập cơ bản của bộ môn hóa học
Trong quá trình dạy học bộ môn bản thân tôi rất chú ý đến việc hướng dẫn học sinh các phương pháp tính theo phương trình hóa học, yêu cầu học sinh giải được các bài tập thông thường trong sách giáo khoa Tuy nhiên còn nhiều học sinh rất lúng túng khi giải các bài tập dạng này , đặc biệt là những học sinh đang học lớp 9 Điều đó chứng tỏ học sinh chưa được rèn luyện kỹ năng thực hành tính theo Phương trình hóa học một cách cơ bản nhất
Đặc biệt trong việc đổi mới phương pháp dạy học hiện nay : làm thế nào
để giúp học sinh chủ động , sáng tạo tiếp thu kiến thức đồng thời có kỹ năng tính theo PTHH vấn đề được nhiều giáo viên bộ môn hóa quan tâm và coi đây là một nội dung quan trọng trong việc rèn luyện tay nghề , nghiệp vụ sư phạm cho mình
Bên cạnh đó với đối tượng học sinh lớp 8 trường PTDT Bán trú THCS Tam Thanh thuộc địa bàn vùng sâu biên giới nên việc tiếp xúc với bộ môn hóa học của các em nhiều hạn chế Bởi vậy việc hình thành cho các em cách học môn hóa cũng như cách để giải quyết các bài tập hóa học bằng phương trình hóa học là rất quan trọng Trên thực tế chương trình hóa học lớp 8 phần kiến thức về phương trình hóa học và cách giải các bài toán liên quan đến phương trình hóa học chính là kiến thức cốt yếu để các em có thể giải quyết các bài tập hóa học về phương trình hóa học trong các khóa học tiếp theo
Không những thế ngày nay việc áp dụng những phương pháp dạy học mới trong môn hóa học là hết sức cần thiết giúp học sinh hứng thú với môn học tư duy logic một vấn đề, giải quyết các dạng bài tập theo một hệ thống đơn vị kiến thức
Nhận thức được ý nghĩa và tầm quan trọng của vấn đề nêu trên và để khắc
phục những mâu thuẫn , tồn tại nói trên tôi quyết định chọn đề tài “Một số giải pháp hướng dẫn học sinh giải các bài tập liên quan đến phương trình hóa học trong môn hóa học lớp 8 ở trường PTDT Bán trú THCS Tam Thanh” làm
đề tài nghiên cứu
1.2.Mục đích nghiên cứu:
Lựa chọn đề tài “Một số giải pháp hướng dẫn học sinh giải các bài tập liên quan đến phương trình hóa học trong môn hóa học lớp 8 ở trường PTDT Bán trú THCS Tam Thanh” tôi xác định cho mình mục đích nghiên cứu :
Nhằm giúp các em học sinh học tốt phần phương trình hóa học và cách giải các bài tập liên quan đến phương trình hóa học
Giúp bản thân có thêm kinh nghiệm mới khi dạy các phương trình hóa học và các bài tập hóa học liên quan đến phương trình hóa học
Trang 41.3.Đối tương nghiên cứu:
Các giải pháp giúp học sinh học tốt phần phương trình phản ứng hóa học
8, và một số giải pháp giúp học sinh giải quyết tốt các bài tập liên quan đến phương trình hóa học
1.4.Phương pháp nghiên cứu:
Đề tài “Một số giải pháp hướng dẫn học sinh giải các bài tập liên quan đến phương trình hóa học trong môn hóa học lớp 8 ở trường PTDT Bán trú THCS Tam Thanh” tôi chọn cho mình các phương pháp sau để nghiên cứu:
Phương pháp ứng dụng, thực nghiệm qua các tiết thực giảng trên lớp bằng GAĐT…
Thí nghiệm, thực hành trong các tiết học thực hành
Trang 52 Nội dung của đề tài 2.1.Cơ sở lí luận của đề tài.
Đề tài “Một số giải pháp hướng dẫn học sinh giải các bài tập liên quan đến phương trình hóa học trong môn hóa học lớp 8 ở trường PTDT Bán trú THCS Tam Thanh” được nghiên cứu dựa trên cơ sở lí luận sau:
Trước hết đề tài được nghiên cứu dựa trên cơ sở lí luận tinh thần đổi mới phương pháp dạy học của nghành
Đề tài còn được nghiên cứu dựa trên cơ sở các giải pháp giúp học sinh rèn luyện, nâng cao khả năng tính toán, thực hành các bài tập hóa theo phương trình hóa học
Trong quá trình dạy học bản thân tôi nhận thấy để giúp các em học tốt môn hóa 8 và có nền tảng kiến thức cho các em có thể học tốt môn hóa học trong các cấp học tiếp theo là hết sức cần thiết Vì vậy tôi chọn đề tài này nhằm hướng dẫn các em có thể nắm được cách cân bằng phương trình hóa học cũng như cách giải các bài toán theo phương trình hóa học
Không những thế hiện nay các tài liệu sách hướng dẫn học sinh cách học phần phương trình hóa học còn rất ít Vì vậy sẽ rất khó khăn cho việc học hóa của các em học sinh
Vì vậy đề tài “Một số giải pháp hướng dẫn học sinh giải các bài tập liên quan đến phương trình hóa học trong môn hóa học lớp 8 ở trường PTDT Bán trú THCS Tam Thanh” được nghiên cứu dựa trên các cơ sở lí luận nêu trên Nhằm hướng dẫn các em học tốt phần phương trình hóa học
2.2.Thực trạng của vấn đề trước khi áp dụng đề tài.
Thực trạng : Trong chương trình hóa học lớp 8, những kiến thức liên quan đến kiến thức tính theo PTHH chủ yếu ở các bài : 15,16,19,20,21,22 Đặc biệt là bài 22 : Tính theo phương trình hóa học
Mức độ yêu cầu của bài là Học sinh biết cách xác định khối lượng của những chất tham gia hoặc khối lượng của các sản phẩm , đồng thời từ PTHH và
số liệu của bài toán học sinh biết cách xác định thể tích của những chất khí tham gia hoặc thể tích chất khí tạo thành
Thực tế đòi hỏi về kiến thức của học sinh (theo sách giáo khoa - thông qua các bài tập , câu hỏi) đa dạng và phức tạp hơn nhiều , học sinh phải có kỹ năng về lập PTHH (áp dụng linh hoạt) thì mới giải quyết được
Qua khảo sát một số học sinh lớp 9 năm học 2016 - 2017 về các bài tập tính theo PTHH theo các mức độ khác nhau :
1- Bài tập dạng đơn giản và cơ bản
2- Bài tập dạng kép (gồm 2 PTHH cơ bản)
3- Bài tập tổng hợp phức tạp
Kết quả như sau:
Lớp
Tổng
số
HS
Trang 69A 28 3 10,7 4 14,3 12 42,9 6 21,4 3 8,4
Từ kết quả trên đây và thực tế học tập của HS đặc biệt những sai sót khi làm bài, tôi nhận thấy :
Đa số học sinh chưa có phương pháp học tập bộ môn đặc biệt là kĩ năng lập PTHH và tính theo PTHH , nhiều học sinh viết sai PTHH , chưa có phương pháp giải bài tập đặc biệt những bài tập khó, phức tạp còn một số học sinh nhầm lẫn giữa các đại lượng m, M hoặc V tính theo mol…
Một số học sinh có năng lực toán học nhưng vẫn lúng túng khi lập và tính theo PTHH , hoặc nếu tính được thì cách diễn đạt còn dài, chưa khoa học
Thực trạng trên đây đòi hỏi chúng ta phải có giải pháp cải tiến phương pháp và lựa chọn nội dung phù hợp đặc biệt chú ý đến các tiết luyện tập , ôn tập hoặc dạy tự chọn trong chương trình , kết hợp các tiết lí thuyết , rèn luyện kỹ năng cho học sinh từ đó có hướng bồi dưỡng học sinh khá giỏi
Bên cạnh đó với đối tượng học sinh lớp 8 ở trường PTDT Bán trú THCS Tam Thanh thuộc một xã vùng sâu biên giới việc các em tiếp cận với các phương pháp thực nghiệm hóa học còn rất hạn chế Vì vậy hóa học là một bộ môn mới đối với học sinh lớp 8 Bởi thế việc học hóa viết các phương trình hóa học, tính theo phương trình hóa học các em còn gặp nhiều khó khăn
Để khắc phục nhưng thực trạng nêu trên tôi dã mạnh dạn áp dụng một số giải pháp nhỏ để hướng dẫn các em giải các bài tập hóa tính theo phương trình hóa học
2.3.Các giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề đặt ra trong đề tài
2.3.1.Giải pháp 1: Hướng dẫn HS Lập công thức hóa học:
Để giải được các bài tập tính theo phương trình hóa học một cách thành thạo nhất, thì HS phải lập được các công thức hóa học của các nguyên tố theo yêu cầu của đề bài Chính vì thế bản thân tôi lựu chọn Giải pháp 1: Hướng dẫn
HS lập công thức hóa học
Dạng 1 Lập CTHH hợp chất khi biết thành phần nguyên tố và biết hóa trị của chúng
* Cách giải: CTHH có dạng chung : AxBy (Bao gồm: ( M2Oy , HxA, M(OH)y ,
MxAy)
Vận dụng Qui tắc hóa trị đối với hợp chất 2 nguyên tố A, B
(B có thể là nhóm nguyên tố gốc axít,nhóm– OH): a.x = b.y x
y = b
a (tối giản)
thay x= a, y = b vào CT chung ta có CTHH cần lập
Dạng 2 Lập CTHH hợp chất khi biết thành phần khối lượng nguyên tố
a Biết tỉ lệ khối lượng các nguyên tố trong hợp chất.
* Cách giải: - Đặt công thức tổng quát: AxBy
- Ta có tỉ lệ khối lượng các nguyên tố: .
.
MA x
mB
Trang 7- Tìm được tỉ lệ : x
.
mA MB
b (tỉ lệ các số nguyên dương, tối giản)
- Thay x= a, y = b - Viết thành CTHH
b Xác định công thức hóa học của hợp chất khi biết thành phần % các nguyên tố hoặc tỉ lệ khối lượng các nguyên tố:
* Cách giải:
- Nếu đề bài không cho dữ kiện M ( khối lượng mol )
Gọi công thức cần tìm : AxBy hoặc AxByCz ( x, y, z nguyên dương)
Tỉ lệ khối lượng các nguyên tố :
x : y : z =
A
M
A
%
:
B
M
B
%
:
C
M
C
%
hoặc =
A
A
M
m
:
B
B
M
m
:
C
C
M m
= a : b : c ( tỉ lệ các số nguyên ,dương )
Công thức hóa học : AaBbCc
- Nếu đề bài cho dữ kiện M
Gọi công thức cần tìm : AxBy hoặc AxByCz ( x, y, z nguyên dương)
Ta có tỉ lệ khối lượng các nguyên tố :
A
x
M A
%
.
=
B
y
M B
%
.
=
C
z
M C
%
.
=
100
z y
x B C A
M
Giải ra tìm x, y, z
Chú ý : - Nếu đề bài không cho dữ kiện M : Đặt tỉ lệ ngang
- Nếu đề bài có dữ kiện M : Đặt tỉ lệ dọc
2.3.2.Giải pháp 2: Lập phương trình hóa học:
Khi lập được công thức hóa học của các hợp chất ta phải: Rèn luyện kỹ năng lập phương trình hóa học cho học sinh
Lập PTHH là yếu tố tiên quyết để giải bài toán tính theo PTHH , chỉ có thể học tốt khi học sinh có kỹ năng lập PTHH một cách thành thạo
Kiến thức sách giáo khoa mới cho học sinh biết sơ lược một số sơ đồ phản ứng và các bước lập PTHH (ba bước) song những bước này còn đơn giản , đặc biệt là cách cân bằng phương trình ( chọn hệ số) Vì vậy trước hết nên cho HS nắm vững kiến thức để lập được PTHH một cách thành thạo nhất
2.3.3 Giải pháp 3: Rèn luyện kỹ năng cân bằng phương trình hóa học cho học sinh:
Có thể lựa chọn bổ sung 3 cách sau đây cho học sinh
Ví dụ : Cân bằng PTHH theo sơ đồ sau : (SGK Hóa Học 8 Trang 56)
Al + O2 -> AL2O3
Cách 1: Tìm BSCNN cho số nguyên tử ( của các nguyên tố có số nguyên tử cha
bằng nhau ): ở đây là 2 (ở O2 )và 3 ( ở Al2O3 ) của nguyên tố ôxi
Ta có BSCNN ( 2, 3 ) = 6
- Chọn hệ số cho số nguyên tử O băng BSCNN theo thứ tự
Al + O2 - -> AL2O3
Trang 8(2 ) (1 )
- Chọn hệ số cho các nguyên tố còn lại( ở đây là Al hệ số 4 )
Ta có : 4Al + 3O2 2Al2O3
(3) (2) (1)
( con số trong ( ) chỉ thứ tự chọn hệ số )
Cách 2: (phương pháp chẵn lẻ)
Nếu bên trái và bên phải mũi tên có số nguyên tử của một nguyên tố nào
đó không bằng nhau mà lại có một bên có số nguyên tử chẵn một bên lẻ (ở đây
là O)
Ta lập luận như sau : Muốn có số nguyên tử hai vế bằng nhau thì buộc cả hai vế phải có số nguyên tử đều chẵn , ta phải chọn hệ số chẵn là 2, 4, 6… cho các CTHH chứa các nguyên tố có số nguyên tử lẻ
Trừơng hợp ở PƯHH trên : O ở vế trái có số nguyên tử luôn luôn chẵn nên
ta phải chọ hệ số cho vế phải của Al2O3 có hệ số chẵn , ví dụ :2 , từ đó tiếp tục chọn các hệ số còn lại, cụ thể :
: 4Al + 3O2 2Al2O3
(3) (2) (1)
Cách 3: (phương pháp logic toán học )
Chọn một công thức hóa học có liên quan nhiều đến các CTHH khác và cho nó một hệ số đơn giản nhất(có thể là 1), dựa vào phép suy luận logic để xách định các hệ số khác, nếu các hệ số là phân số thì ta quy đồng và khử mẫu số:
ở ví dụ trên : Ta chọn Al2O3 có liên quan nhiều nhất , cho hệ số đơn giản nhất là 1
Lập luận :
- để có số nguyên tử O ở vế trái là 3 thì hệ số O2 phải là
2 3
- Để có số nguyên tử Al ở vế trái là 2 thì hệ số AL phải là 2
- ta có : 2Al + 23 O2 Al2O3
- Để khử mẫu số ta quy đồng và nhân hai vế với 2:
Ta được : : 4Al + 3O2 2Al2O3
Ví dụ 2 : chọn hệ số để được PTHH theo sơ đồ sau (chọn PP3):
FeS2 + O2 - -> Fe2O3 + SO2
các CTHH có nhiều liên quan là : FeS2 , Fe2O3 & SO2
ta có thể chọn một trong ba công thức trên đều được , giả sử ta chọn FeS2
- Ta cho FeS2 hệ số 1 thì :
- Để cân bằng Fe ta phải chọn hệ số
2
1
cho Fe2O3
- Để cân bằng S ta phải chọn hệ só 2 cho SO2
- Để xác định hệ số O2 ta phải tính tổng số O ở vế phải :
3.21 +2.2 = 112 Vậy hệ số của O2 phải là 114
Lúc này ta đã cân bằng về toán học :
Trang 91FeS2 + 114 O2 - -> 21 Fe2O3 + 2SO2
(1 ) (4) (2) (3)
ta chỉ việc khử mẫu số ( bằng cách nhân các hệ số với 4 )
4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2
Giả sử chọn Fe2O3 cho hệ số dơn giản là 1 thì
- Để cân bằng Fe ta phải chọn hệ số 2 cho FeS2
- Để cân bằng S ta phải chọn hệ só 4 cho SO2
- Để xác định hệ số O2 ta phải tính tổng số O ở vế phải : 3.1 + 4.2 =11
Vậy hệ số của O2 là 112
Ta đợc 2FeS2 +
2
11
O2 - -> Fe2O3 + 4SO2 (2) (4) (1) (3)
Đến đây ta chỉ việc nhân các hệ số với 2 là được :
4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2
Nếu chọn S O2 ta cũng làmg tương tự như trên
- Kiến thức về lập sơ đồ phản ứng :HS thường lúng túng khi lập sơ đồ phản ứng, ta phải rèn luyện cho HS kỹ năng này bằng cách hệ thống một số hình thức và phương pháp xác định :
+ Dựa vào đầu bài toán : Thông thường đầu bài cho biết chất tham gia , chất tạo thành , HS đọc kỹ xác định và viết chính xác CTHH các chất này thì sẽ xác định được sơ đồ phản ứng
+ Dựa vào tính chất hóa học của các chất đã đợc học ở lớp 8 (Oxi , hiđro , nước) , yêu cầu HS phải nắm vững tính chất của chúng để viết chính xác sơ đồ phản ứng
+ Dựa vào loại phản ứng và suy luận :
ở lớp 8 HS được học các loại phản ứng : Hóa hợp Phân hủy Phản ứng thế -Phản ứng ôxi hóa - khử : Khi đã xác định được loại phản ứng thì suy luận ra các chất sản phẩm Ví dụ : Khi lập sơ đồ phản ứng hóa hợp ( Đặc biệt là ôxi hóa hợp với một nguyên tố khác ) , HS xác định được phản ứng phải tạo thành một chất ( gồm các nguyên tố thành phần ở các chất tham gia , dựa vào cách lập CTHH
để viết đúng CTHH , chẳng hạn khi cho ôxi tác dụng với kim loại ( Đốt cháy , hóa hợp , để ngoài không khí bị tác dụng ) thì sản phẩm thờng phải là ôxit kim loại : O2 + M - -> M2On ( n là hóa trị của KL )
Cụ thể khi đốt các kim laọi AL , Mg , Zn , Fe ta thu được các ôxit :
Al2O3 , MgO , ZnO , Fe2O3
Những kiến thức này HS được cung cấp dần trong chương trình lớp 8 và bản thân tôi luôn chú ý rèn luyện củng cố để các em có được kỹ năng viết thành thạo các sơ đồ phản ứng , từ đó lập được PTHH
2.3.4.Giải pháp 4: Hướng dẫn HS rèn luyện kỹ năng giải bài toán tính theo PTHH :
Để giải được các dạng bài tập tính theo phương trình hoá học lớp 8 yêu cầu học sinh phải nắm các nội dung:
Trang 10- Chuyển đổi giữa khối lượng chất hoặc thể tích chất khí thành số mol chất Viết đầy đủ chính xác phương trình hoá học xảy ra
- Dựa vào phương trình hoá học để tìm số mol chất tham gia hoặc chất tạo thành
- Chuyển đổi số mol thành khối lượng (m = n.M) hoặc thể tích chất khí ở đktc ( V= n.22,4)
a Trước hết cần xác định rõ các bước tiến hành để giải một bài toán, hiện nay trong SGK đã thể hiện ba bước , theo tôi nên xây dựng thành ba bước chính như sau:
Bước 1 :
Đọc và tóm tắt đầu bài ( xác định các chất tham gia , chất tạo thành xác định điều kiện đầu bài : đã cho biết chất nào , cần tìm chất nào ? Đổi từ đơn vị khối lượng (g) hoặc thể tích (l, ml) ra số mol ) từ đó lập PTHH
Đây là bước quan trọng nhất , HS càn được rèn luyện thành kỹ năng ( Kết hợp các kiến thức đã nêu ở mục 1 )
Cần chú ý viết đúng và đủ các PTHH của mỗi phản ứng xảy ra , tóm tắt những điều đã biết ,cần tìm ghi bằng kí hiệu : khối lượng (m) , số mol (n) , thể tíc (V) ghi rõ CTHH các chất phía dưới kí hiệu , ghi rõ đơn vị , nên hình thành thói quen cho học sinh (ghi vào một vị trí xác định trong bài làm )
Ví dụ : với bài tập : Bỏ miếng kim loại nhôm vào dung dịch có chứa 0,4 mol axit HCl , khi nhôm phản ứng hết thu được 2,24l khí hiđro (đktc), hãy tìm khối lượng nhôm đã phản ứng Ta có thể tóm tắt như sau:
nHCl =0,4 mol - xác định chất tham gia : HCl , Al
VH2 = 2,24l - chất tạo thành : H2 ( và sản phẩm thế AlCl3)
mAL = ?n2 nH2 = 2,24 /22,4 = 0,1 mol
Bước 2 : từ hệ số của PTHH và số mol bài ra ta đặt tỷ lệ thức :
a - b
a' x hay a/a' = b/x
-> x= b a' a Từ đó tìm đợc số mol của chất cần tìm
b- Phân loại bài tập ở lớp 8 theo 3 loại sau đây :
1- Bài toán cơ bản đơn : là loại bài toán chỉ có 1 phản ứng xảy ra , đầu bài cho biết lượng một chất và yêu cầu phải tính lượng nhiững chất khác trong phản ứng Đây là dạng cơ bản và đơn giản nhất , yêu cầu 75- 80% HS phải tính được thành thạo:
- Cách giải : áp dụng ba bước giải cơ bản
- yêu cầu : thành thục , tính nhanh , chính xác ( có ký năng tính toán , biết giản ước các đơn vị )
2- Bài toán cơ bản kép : yêu cầu tính lượng một chất tham gia hoặc tạo thành trong hai hoặc nhiều phản ứng
- Yêu cầu : - Phải xác định đầy đủ các phản ứng và lập đúng các PTHH
- Giải thành thạo bài toán cơ bản đơn , áp dụng để giải theo từng PTHH