Kinh nghiệm nhẩm nhanh cân bằng phản ứng oxi hóa – khử cho học sinh lớp 10 ở trường THPT DTNT ngọc lặc

bằng phản ứng hóa học một cách nhanh chóng và chính xác là điều hết sức cầnthiết.Trong quá trình dạy học theo hướng phát huy tính tích cực của học sinh, có hiệu quả trong tiết dạy, tôi n

MỤC LỤC

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ

TRƯỜNG THPT DTNT NGỌC LẶC

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

KINH NGHIỆM NHẨM NHANH CÂN BẰNG PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ CHO HỌC SINH LỚP 10 Ở TRƯỜNG

MỤC LỤC

1 MỞ ĐẦU 1

1.1 Lí do chọn đề tài 1

1.2 Mục đích nghiên cứu 2

1.3 Đối tượng nghiên cứu 2

1.4 Phương pháp nghiên cứu 2

1.4.1 Phương pháp nghiên cứu lí thuyết 3

1.4.2 Phương pháp xử lí thông tin 3

2 NỘI DUNG CỦA SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 3

2.1 Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm 3

2.1.1 Cấu trúc chương trình chương phản ứng oxi hóa-khử hóa học lớp 10 3

2.1.2 Đặc điểm về kiến thức của bài phản ứng oxi hóa – khử 3

2.1.3 Ý nghĩa, tác dụng của việc cân bằng nhanh một phản ứng oxi hóa – khử 3

2.2 Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm 4

2.2.1 Thực trạng về chương trình 4

2.2.2 Thực trạng về giáo viên 4

2.2.3 Thực trạng về học sinh 4

2.3 Giải pháp và tổ chức thực hiện 4

2.3.1 Giải pháp 4

2.3.2 Tổ chức thực hiện 5

2.3.3 Nội dung thực hiện 5

2.4 Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục, với bản thân, đồng nghiệp và nhà trường 15

2.4.1 Đối với học sinh 15

2.4.2 Đối với bản thân và đồng nghiệp: 16

3 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 16

3.1 Kết luận 16

3.2 Kiến nghị 17

1 MỞ ĐẦU 1.1 Lí do chọn đề tài.

Trong sự nghiệp đổi mới đất nước, nền giáo dục quốc dân cần phải cónhững đổi mới phù hợp với sự phát triển của nền kinh tế - xã hội Nghị quyếtTrung ương Đảng lần thứ IV đã chỉ rõ “…giáo dục và đào tạo là động lực thúcđẩy và là điều kiện cơ bản đảm bảo việc thực hiện mục tiêu kinh tế - xã hội , xâydựng và bảo vệ dất nước…”

Để thực hiện quan điểm trên, hội nghị lần thứ IV của Ban chấp hànhTrung ương Đảng khóa VII về việc tiếp tục đổi mới sự nghiệp giáo dục và đàotạo đã chỉ rõ: “ Đổi mới phương pháp dạy và học ở tất cả các cấp học, bậc học.Kết hợp tốt học với hành, học tập với lao động sản xuất, thực nghiệm và nghiêncứu khoa học, gắn nhà trường và xã hội, áp dụng phương pháp giáo dục hiện đại

để bồi dưỡng cho học sinh năng lực sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề” Do đónhiệm vụ đặt ra cho nghành giáo dục là phải đổi mới phương pháp dạy học theohướng hoạt động hóa người học, nghĩa là lấy học sinh làm trung tâm Theohướng này giáo viên đóng vai trò tổ chức và điều khiển học sinh chiếm lĩnh trithức, còn học sinh thì tự lực hoạt động tìm tòi để chiếm lĩnh kiến thức mới.Hóa học là bộ môn khoa học tự nhiên mà học sinh được tiếp cận muộnnhất, đến lớp 8 học sinh mới bắt đầu làm quen với môn học này, nhưng nó lại cóvai trò quan trọng trong nhà trường phổ thông Môn Hóa học cung cấp cho họcsinh một hệ thống kiến thức phổ thông, cơ bản và thiết thực đầu tiên về hóa học,rèn cho học sinh óc tư duy sáng tạo và khả năng trực quan nhanh nhạy Vì vậygiáo viên bộ môn Hóa học cần hình thành ở học sinh một kĩ năng cơ bản, thóiquen học tập và làm việc khoa học làm nền tảng để các em phát triển khả năngnhận thức và năng lực hành động Hình thành cho các em những phẩm chất cầnthiết như cẩn thận, kiên trì, trung thực, tỉ mỉ, chính xác, yêu thích khoa học Nhằm thực hiện mục tiêu của ngành và cuộc vận động hai không với bốnnội dung của Bộ Giáo dục, bản thân là một người giáo viên đứng lớp giảng dạy

bộ môn Hóa học nhận thấy việc lĩnh hội kiến thức Hóa học của học sinh là hếtsức khó khăn Do đó giáo viên cần tìm ra phương pháp dạy học gây được hứngthú học tập bộ môn giúp các em chủ động lĩnh hội kiến thức một cách nhẹnhàng, không gượng ép là điều cần quan tâm Khi học sinh có hứng thú, niềmsay mê sẽ giúp các em phát huy được năng lực tư duy, khả năng tự học, óc sángtạo để từ đó nâng cao chất lượng bộ môn nói riêng và góp phần nâng cao chấtlượng giáo dục nói chung là vấn đề hết sức quan trọng trong quá trình dạy họccủa giáo viên

Hóa học là một bộ môn khoa học và thực nghiệm, lý thuyết luôn gắn liềnvới bài tập Các bài tập dạng lý thuyết (lý thuyết thuần túy, lý thuyết có liên hệthực tế, lý thuyết tổng hợp), bài toán (cơ bản, nâng cao) tất cả đều bắt đầu từphương trình hóa học, mà phương trình hóa học là sơ đồ phản ứng được cânbằng Mục tiêu học tập của học sinh là thi tốt nghiệp hay thi đại học thì việc cân

bằng phản ứng hóa học một cách nhanh chóng và chính xác là điều hết sức cầnthiết.

Trong quá trình dạy học theo hướng phát huy tính tích cực của học sinh,

có hiệu quả trong tiết dạy, tôi nhận thấy chương 4 “Phản ứng oxi hóa – khử”sách giáo khoa lớp 10 cơ bản là kiến thức quan trọng xuyên suốt quá trình học

bộ môn hóa học

Để giải quyết nhanh chóng các bài tập liên quan đến phản ứng oxi hoá

-khử, đặc biệt là các bài tập tìm hệ số cân bằng của phản ứng oxi hoá - khử hay

các bài tập tính toán liên quan đến phản ứng oxi hóa – khử ta phải cân bằng

nhanh chóng các phản ứng oxi hoá - khử trong bài toán Nếu cân bằng theo kiểuthông thường, tức là phải xác định chất oxi hóa, chất khử viết riêng biệt các quátrình oxi hoá và quá trình khử rồi sau đó mới cân bằng (tức là phương pháp màSGK lớp 10 đã giới thiệu) thì lâu và ảnh hưởng đến thời gian giải toán

Qua các năm giảng dạy ở trường THPT đặc biệt là học sinh trường THPTDTNT Ngọc lặc tôi nhận thấy khi học sinh cân bằng phản ứng oxi hóa khửthường gặp rất nhiều khó khăn, và nhiều khi các em còn rất lúng túng trongphương pháp cân bằng phương trình

Để góp phần làm đơn giản hóa những khó khăn và vướng mắc mà các emgặp phải tôi đã tìm hiểu và lựa chọn một số phương pháp giúp các em cân bằng

nhanh phản ứng oxi hóa khử Từ những lí do đó tôi đã chọn đề tài: “Kinh

nghiệm nhẩm nhanh cân bằng phản ứng oxi hóa – khử cho học sinh lớp 10 ở trường THPT DTNT Ngọc Lặc”

1.2 Mục đích nghiên cứu

Đề tài này xây dựng và sử dụng bài tập cân bằng phản ứng oxi hóa – khử

để phát triển năng lực của học sinh, đặc biệt là năng lực cân bằng nhanh vàchính xác phương trình hóa học; đồng thời, đề tài cũng nhằm nâng cao chấtlượng, hiệu quả quá trình giảng dạy và học tập môn hoá học, nhất là phần hoáhọc vô cơ

1.3 Đối tượng nghiên cứu

Đề tài nghiên cứu các vấn đề sau:

- Hệ thống kiến thức, kĩ năng hoá học chương phản ứng oxi hóa – khứ hóa

1.4 Phương pháp nghiên cứu

Sử dụng phối hợp các phương pháp sau:

1.4.1 Phương pháp nghiên cứu lí thuyết

- Nghiên cứu tài liệu về lí luận dạy học nhất là lí luận dạy học hoá học vàcác tài liệu khác có liên quan đến đề tài, đặc biệt nghiên cứu kĩ những cơ sở líluận về bài tập và cấu trúc chương trình, nội dung kiến thức phần hoá học vô cơ:Phản ứng oxi hóa – khử theo chương trình hoá học 10 ban cơ bản

- Căn cứ vào mục đích của đề tài, dựa trên cơ sở lí luận về bài tập hóa học

và dựa trên nội dung kiến thức chương trình hoá học vô cơ: Phản ứng oxi hóa –khử theo chương trình hoá học 10 ban cơ bản để xây dựng hệ thống bài tập vàcâu hỏi

1.4.2 Phương pháp xử lí thông tin

Dùng phương pháp thống kê toán học trong khoa học giáo dục để xử lí

2 NỘI DUNG CỦA SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 2.1 Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm

2.1.1 Cấu trúc chương trình chương phản ứng oxi hóa-khử hóa học lớp 10

Chương phản ứng oxi hóa – khử : Tổng tiết học là 6 tiết trong đó có 3 tiết

lý thuyết 2 tiết luyện tập và 1 tiết thực hành Bài phản ứng oxi hóa – khử chỉchiếm 2 tiết nhưng các kiến thức về hóa vô cơ học kì 2 và cả hóa lớp 11 và lớp

12 đều có liên quan đến việc cân bằng một phản ứng oxi hóa – khử

2.1.2 Đặc điểm về kiến thức của bài phản ứng oxi hóa – khử.

Bài phản ứng oxi hóa – khử học sinh đã được học ở chương trình hóa họclớp 8, lên lớp 10 khái niệm về chất oxi hóa, chất khử và phản ứng oxi hóa khử đisâu vào bản chất phản ứng hơn

Do đó mục tiêu của bài này là học sinh biết cách xác định chất oxi hóa,chất khử, phân biệt được phản ứng oxi hóa – khử với các phản ứng khác và đặcbiệt là biết cách cân bằng một phản ứng oxi hóa – khử theo phương pháp thăngbằng electron một cách nhanh nhất có thể

2.1.3 Ý nghĩa, tác dụng của việc cân bằng nhanh một phản ứng oxi hóa – khử.

Nhẩm nhanh cân bằng một phản ứng oxi hóa – khử có những tác dụngtích cực sau :

- Rèn luyện kỹ năng cân bằng phương trình hóa học một cách nhanh nhất

- Rèn luyện khả năng ứng dụng kiến thức vào làm các bài tập có liên quan đếnphản ứng oxi hóa – khử

- Giáo dục tư tưởng, đạo đức, tác phong lao động: rèn luyện tính kiên nhẫn,trung thực sáng tạo, chính xác, khoa học; rèn luyện tác phong lao động có tổchức, có kế hoạch, có kỉ luật, , có văn hoá

2.2 Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm

2.2.1 Thực trạng về chương trình

Với phương pháp cân bằng phản ứng oxi hóa – khử như trong sách giáo

khoa học sinh mất rất nhiều thời gian để cân bằng một phương trình Vì vậy đểgiải một bài toán có liên quan đến phản ứng oxi hóa – khử nhiều học sinh làmkhông được do không cân bằng được phương trình hoặc làm mất nhiều thờigian

2.2.2 Thực trạng về giáo viên

Khi giải quyết các bài tập có liên quan đến phản ứng oxi hóa – khử họcsinh thường hay lúng túng và hầu hết giáo viên chưa đưa ra được một phươngpháp nào hiệu quả để giải quyết vấn đề này

2.2.3 Thực trạng về học sinh

Đối với học sinh - nhất là đối với học sinh của trường THPT DTNT NgọcLặc với 95% là con em người dân tộc thiểu số- ở cấp THCS các em thườngkhông biết cân bằng một phương trình hóa học và nhiều học sinh bị mất gốckiến thức môn Hóa học Do đó mà khi học về bài “ Phản ứng oxi hóa – khử ”nhiều học sinh cảm thấy khó khăn và đặc biệt là không biết cân bằng phươngtrình

Từ những thực trạng trên tôi thấy việc xây dựng và sử dụng phương phápcân bằng nhanh phản ứng oxi hóa – khử là rất quan trọng và cần thiết, làm tiền

đề cho các em giải các bài toán vô cơ sau này

2.3 Giải pháp và tổ chức thực hiện

2.3.1 Giải pháp

Trước tiên học sinh phải xác định được chính xác và nhanh chóng nhữngnguyên tố có sự thay đổi số oxi hóa và nắm vững các bước cân bằng phản ứngoxi hóa – khử theo phương pháp thăng bằng electron Muốn cân bằng nhẩmđược nhanh chóng thì chắc chắn chúng ta phải cân bằng thành thạo theo kiểuthông thường

Sau đó tôi lựa chọn và xây dựng một hệ thống bài tập mẫu về cân bằngphản ứng oxi hóa – khử từ dễ đến khó Và đưa ra các bài tập ở dạng trắc nghiệmyêu cầu học sinh sử dụng phương pháp này để giải các bài tập nêu trên; sau cùng

là bài kiểm tra tương ứng để đánh giá kết quả dạy và học

2.3.2 Tổ chức thực hiện

- Đối tượng thực hiện: học sinh 2 lớp 10A1, 10A6 tôi đang trực tiếp giảng dạy

- Phương pháp thực hiện: tôi chọn lớp 10A1 để dạy khai thác theo giải pháptrên; còn lớp 10A6 thì không

- Thời gian thực hiện: Tháng 12/ 2018: Bài 17 phản ứng oxi hóa – khử hóa họclớp 10 chương trình chuẩn, năm học 2018 - 2019

2.3.3 Nội dung thực hiện

Các bước cân bằng phản ứng oxi hoá - khử ở đây tôi chỉ xin nhắc lại ở ví

dụ 1 còn các ví dụ khác tôi trình bày theo cách nhẩm nhanh cân bằng phản ứng

oxi hóa – khử và xin được gọi là cân bằng theo “hướng tư duy mới” Với

phương pháp này tôi chia làm các dạng bài như sau:

DẠNG 1: Dạng phản ứng oxi hóa khử đơn giản

Ví dụ 1: Cân bằng phản ứng oxi hoá - khử sau:

Al H N O 3l    Al NO 33 N O2   H O2

*Cân bằng theo phương pháp thăng bằng electron: ( qua 4 bước)

- Bước 1: Xác định số oxi hóa của các nguyên tố có sự thay đổi số oxi hóa, từ đóxác định chất oxi hóa, chất khử: Al là chất khử, HNO3 là chất oxi hóa

- Bước 2: Viết quá trình oxi hóa, quá trình khử, cân bằng mỗi quá trình

0 5 3 3  3 12 2

3

8Al 30H N O l    8Al NO 3  N O 1 5  H O

*Hướng tư duy mới: Hướng tư duy mới này cũng không khác nhiều so với

hướng cũ nhưng hiệu quả và tốc độ sẽ nhanh hơn hẳn

- Trước tiên học sinh phải xác định đúng số oxi hóa của các nguyên tố có sự thayđổi số oxi hóa

- Tương tự xác định số electron mà phi kim nhận và ghi dưới sản phẩm khửtương ứng.

- Sau đó nhân chéo hệ số electron nhường và nhận theo sơ đồ sau:

Bước 1: Kiểm tra sự cân bằng của nguyên tố kim loại

Bước 2: Kiểm tra sự cân bằng của nguyên tố phi kim

Bước 3: Kiểm tra sự cân bằng của gốc axit (nếu có axit tham gia)

Bước 4: Kiểm tra sự cân bằng của nguyên tố H

Bước 5: Kiểm tra sự cân bằng của nguyên tố oxi (như vậy nguyên tố oxi kiểmtra lại sau cùng )

* Nguyên tắc: Trước sau, sau trước Có nghĩa là vế trước kiểm tra sau, vế sau

kiểm tra trước

- Các hệ số 3e và 8e ta đặt ở vế nào có nhiều chất hơn

- Đặt hệ số 8 trước Al(NO3)3, hệ số 3 trước N2O

 0 5 3 t o 83  3 3 3 12 2

l

Al H N O    Al NO  N O H O 

*Kiểm tra lại:

Bước 1: Kiểm tra nguyên tố kim loại: Kim lại ở đây là Al, sau phản ứng có 8Al,

vậy trước phản ứng phải có 8Al

Bước 2: Kiểm tra nguyên tố phi kim Trong phản ứng này có sự tham gia của

các nguyên tố phi kim là N, H, O, tuy nhiên N lại nằm trong gốc axit (gốc 

3

NO )tức là để kiểm tra lại bước 3, H và O để kiểm tra lại ở bước 3 và 4 nên trong việckiểm tra xem như là không có phi kim

Bước 3: Kiểm tra gốc axit là gốc 

Một kinh nghiệm mà học sinh cần chú ý là nếu 1 phản ứng có sự tham gia của n nguyên tố thì ta chỉ cần cân bằng (n - 1) nguyên tố, nguyên tố cuối cùng sẽ

tự động cân bằng (không cần kiểm tra mất thời gian).

Ví dụ 2: Cân bằng phản ứng oxi hoá - khử sau:

*Hướng tư duy mới: Tương tự ví dụ 1: Trước tiên cũng cần xác định đúng số

oxi hóa của các nguyên tố có sự thay đổi số oxi hóa

- Sau đó xác định số electron mà kim loại nhường và ghi dưới sản phẩm muốitương ứng

- Tương tự xác định số electron mà phi kim nhận và ghi dưới sản phẩm khửtương ứng

- Cuối cùng nhân chéo hệ số electron nhường và nhận theo sơ đồ sau và thựchiện các bước kiểm tra theo thứ tự kiểm tra đã nêu ở trên:

*Hướng tư duy mới:

- Xác định số oxi hóa của các nguyên tố có sự thay đổi số oxi hóa:

- Tiếp theo xác định số eletron mà oxi nhận (ghi giá tri dưới O2)

- Cuối cùng nhân chéo hệ số electron nhường và nhận theo sơ đồ sau và thựchiện các bước kiểm tra theo thứ tự kiểm tra đã nêu ở trên:

Ví dụ 4: Cân bằng phản ứng oxi hoá - khử sau:

Cl2 KOH  KCl KClO 3 H O2

*Hướng tư duy mới:

- Xác định số oxi hóa của các nguyên tố có sự thay đổi số oxi hóa:

*Hướng tư duy mới:

- Xác định số oxi hóa của các nguyên tố có sự thay đổi số oxi hóa ( ở đây ta thấyFeS2 cả sắt và lưu huỳnh đều có sự thay đổi số oxi hóa)

2 1 3 4 2

2 2 2 3 2

o t

o

Fe S  O   Fe O S O 

- Sau đó xác định tổng số electron mà FeS2 nhường và ghi phía dưới FeS2

- Tiếp theo xác định số e mà oxi nhận và ghi dưới O2

- Cuối cùng nhân chéo hệ số electron nhường và nhận theo sơ đồ sau và thựchiện các bước kiểm tra theo thứ tự kiểm tra đã nêu ở trên:

*Lưu ý: Ở ví dụ này 1 chất có 2 nguyên tố có sự thay đổi số oxi hóa và khi ghi

số electron nhường và số electron nhận ta sẽ ghi hệ số dưới chất tham gia chứkhông phải ghi dưới sản phẩm

Ví dụ 6: Cân bằng phản ứng oxi hoá - khử sau :

*Hướng tư duy mới:

- Xác định số oxi hóa của các nguyên tố có sự thay đổi số oxi hóa:

Fe S H N O2 2 5 3 Fe3(NO )3 3 N O4 2 H S O26 4 H O2

- Sau đó xác định tổng số electron mà FeS nhường và ghi phía dưới FeS

- Tiếp theo xác định số e mà N+5 nhận và ghi dưới sản phẩm khử NO2

- Cuối cùng nhân chéo hệ số electron nhường và nhận theo sơ đồ sau và thựchiện các bước kiểm tra theo thứ tự kiểm tra đã nêu ở trên:

Fe S2 2 12H N O5 3 Fe3(NO )3 3 9N O4 2 H S O26 4 5H O2