Các lỗi học sinh thường mắc phải khi viết PTHH loại phản ứng trao đổi trong dung dịch

ỦY BAN NHÂN DÂN QUẬN HAI BÀ TRƯNGTRƯỜNG THCS TÔ HOÀNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM CÁC LỖI HỌC SINH THƯỜNG MẮC PHẢI KHI VIẾT PTHH LOẠI PHẢN ỨNG TRAO ĐỔI TRONG DUNG DỊCH Tên tác giả: Lê Ki

ỦY BAN NHÂN DÂN QUẬN HAI BÀ TRƯNG

TRƯỜNG THCS TÔ HOÀNG

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

CÁC LỖI HỌC SINH THƯỜNG MẮC PHẢI KHI VIẾT PTHH

LOẠI PHẢN ỨNG TRAO ĐỔI TRONG DUNG DỊCH

Tên tác giả: Lê Kiều Trang Lĩnh vực/Môn: Hóa học Cấp học: THCS

MỤC LỤC PHẦN A ĐẶT VẤN ĐỀ Trang

I Lý do chọn đề tài ……… 1 - 2

II Mục đích và nhiệm vụ của đề tài ……… 2 - 3 III Đối tượng và phương pháp nghiên cứu nghiên cứu 3 PHẦN B GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

2 Điều kiện để phản ứng trao đổi trong dung dịch xảy ra ………… 8

3 Một số loại phản ứng trao đổi thường gặp cấp THCS ………… 8 - 11

4 Những điều cần chú ý khi viết PTHH loại phản ứng trao đổi ……… 12 - 13

5 Cách khắc phục và ví dụ cụ thể ……… …….13 - 17

6 Kết quả của việc nghiên cứu 18

PHẦN C KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ ……… 19 - 20

A ĐẶT VẤN ĐỀ

I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Trong chương trình THCS, Hóa học là bộ môn khoa học tự nhiên mà họcsinh được tiếp cận muộn nhất nhưng nó lại có vai trò quan trọng trong nhà trườngphổ thông Môn hóa học cung cấp cho học sinh một hệ thống kiến thức phổ thông,

cơ bản và thiết thực, rèn cho học sinh tư duy sáng tạo, khả năng trực quan nhanhnhạy, đặc biệt là rèn luyện cho học sinh một số kĩ năng thực hành thí nghiệm Vìvậy, giáo viên bộ môn hóa học cần hình thành ở các em các kỹ năng cơ bản, thóiquen học tập và làm việc khoa học

Học hóa học hiện nay không những học sinh học lý thuyết mà còn đòi hỏihọc sinh vận dụng lý thuyết được học vào giải các bài tập lý thuyết, thực tiễn vàđặc biệt là kĩ năng thực hành thí nghiệm

Giải toán hóa học và lập phương trình hóa học (PTHH) là hai nội dung rấtquan trọng đối với môn hóa học, tất cả các bài tập hoàn thành PTHH, tính toán vàchuyển đổi giữa các chất đều liên quan tới PTHH Tuy nhiên học sinh bậc THPTnói chung, học sinh lớp 8, 9 nói riêng thường rất lúng túng và không đúng trongviệc lập PTHH (cân bằng số nguyên tử của mỗi nguyên tố trước và sau phản ứng),dẫn đến việc tính toán hóa học bị sai liên quan đến phương trình hóa học

Trong chương trình Hóa học phổ thông “Phản ứng trao đổi trong dung dịch”chiếm một vị trí quan trọng từ THCS đến THPT liên quan đến nhiều câu hỏi, bàitập gắn liền với thực tiễn đời sống hằng ngày như môi trường không khí, nước, đất,

vệ sinh an toàn thực phẩm …

Qua tham khảo ý kiến của các đồng nghiệp, đặc biệt là qua quá trình trựctiếp giảng dạy nhiều năm qua về phản ứng trao đổi trong dung dịch được đề cậpđến ở Bài 9 – Tiết 14 – Tính chất hóa học của muối – Phần II

Xuất phát từ yêu cầu đổi mới phương pháp dạy học hiện nay “là dạy họctheo phương pháp tích cực”, giúp học sinh tích cực, tự giác, chủ động sáng tạo, rènluyện thói quen và khả năng tự học, tinh thần hợp tác bạn bè, hoạt động nhóm, đặcbiệt là rèn kĩ năng thực hành thí nghiệm cho học sinh Khả năng vận dụng vào tình

huống khác nhau trọng học tập và trong thực tiễn đời sống Tạo niềm tin và hứngthú trong học tập môn học.

Khi lập PTHH cho các loại phản ứng nói chung và đặc biệt là lập PTHH loạiphản ứng trao đổi, học sinh thường rất lúng túng, gặp nhiều khó khăn Học sinhđang tiến hành lập PTHH theo một cách máy móc, không hiểu bản chất của phảnứng, chưa biết phản ứng nào xảy ra, phản ứng nào không xảy ra, các em chỉ biếtlập PTHH một cách máy móc

Làm như thế nào để giúp học sinh lập được PTHH loại phản ứng trao đổichính xác và nhanh nhất là điều khiến tôi băn khoăn trăn trở bấy lâu nay

Từ suy nghĩ đó, tôi đã chọn đề tài: “Các lỗi học sinh thường mắc phải khi viết PTHH loại phản ứng trao đổi trong dung dịch” để nghiên cứu và thể nghiệm

chuyên đề trong mấy năm học gần đây và kết quả đem lại là rất tốt

II MỤC ĐÍCH VÀ NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI

1 Mục đích:

- Hệ thống hóa những kiến thức cơ bản về phản ứng trao đổi trong dungdịch, khắc sâu phân loại phản ứng trao đổi, các trường hợp đặc biệt và những kiếnthức liên quan đến thực tiễn đời sống

- Phương pháp tư duy phát hiện điều kiện để phản ứng trao đổi trong dungdịch xảy ra, giải bài tập liên quan đến phản ứng trao đổi trong dung dịch

- Nhận biết được một phản ứng hóa học thuộc loại phản ứng trao đổi

- Một số bài tập vận dụng và những điểm cần lưu ý khi xét phản ứng trao đổitrong dung dịch

- Rèn kĩ năng lập PTHH loại phản ứng trao đổi và xét một phản ứng trao đổi

cụ thể xảy ra hay không

- Nâng cao chất lượng học sinh khá, giỏi thi vào trường chuyên, lớp chọn

- Làm tài liệu chuyên môn áp dụng giảng dạy cho các đối tượng học sinh,đặc biệt là trong công tác bồi dưỡng học sinh giỏi

2 Nhiệm vụ của đề tài:

- Nêu lên được những cơ sở lý luận của việc lập PTHH trong quá trình dạy

và học

- Nêu ra được những lỗi, sai lầm mà học sinh thường mắc phải và cách khắcphục cho mỗi loại phản ứng trao đổi trong dung dịch.

- Hệ thống hóa những kiển thức cơ bản cho từng loại phản ứng trao đổi

- Bước đầu sử dụng việc phân loại các loại phản ứng trao đổi và cách khắcphục những sai lầm mắc phải khi lập PTHH loại phản ứng trao đổi Từ đó giúp họcsinh lĩnh hội các kiến thức một cách chủ động, hiểu rõ bản chất của phản ứng Rènluyện cho tính độc lập suy nghĩ, khả năng vận dụng để tiến hành lập đúng và nhanhnhất PTHH loại phản ứng trao đổi, rèn luyện và phát triển kĩ năng thực hành thínghiệm

- Tiến hành điều trà tình hình nắm vững kiến thức cơ bản của học sinh

III ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1 Đối tượng nghiên cứu:

- Học sinh lớp 9 trường tôi công tác (trong quá trình dạy học trên lớp vàtrong công tác bồi dưỡng học sinh giỏi)

2 Phương pháp nghiên cứu:

- Vận dụng các phương pháp nghiên cứu khoa học như: điều tra cơ bản,kiểm tra bằng phiếu trắc nghiệm, dùng phiếu học tập (bài tập điền khuyết, bài tậpnêu hiện tượng xảy ra, bài tập xét phản ứng hóa học xảy ra hay không ), phântích lý thuyết, tổng kết kinh nghiệm, sử dụng một số phương pháp thống kê trongviệc phân tích kết quả thực nghiệm

- Tìm hiểu thông tin trong quá trình dạy và học, đúc rút kinh nghiệm cho bảnthân qua nhiều năm dạy học

- Nghiên cứu kĩ chương trình sách giáo khoa hóa 9 và các tài liệu tham khảo,nâng cao

- Phương pháp dạy học kiểu bài nghiên cứu kiến thức mới, bài thực hành thínghiệm

- Trao đổi ý kiến, học hỏi kinh nghiệm một số đồng nghiệp

(?) Đặt hệ số cho chất nào trước, chất nào sau và hệ số cần đặt là bao nhiêu.

(?) Điều kiện để phản ứng hóa học đó xảy ra là gì

+ Viết sơ đồ của phản ứng

+ Cân bằng số nguyên tử của mỗi nguyên tố tríc vµ sau P¦ + Viết PTHH đúng

Thực chất của việc lập PTHH là dùng công thức hóa học (CTHH) để biểudiển chất và đặt các hệ số trước các chất sao cho số nguyên tử trước phản ứng

bằng số nguyên tử sau phản ứng và hệ số ở hai vế phương trình phải tối giản.

Khi lập PTHH, một số phản ứng ngoài điều kiện các chất tham gia phản ứngphải tiếp xúc với nhau thì một số phản ứng muốn xảy ra cồn cần thêm một số điềukiện khác như: nhiệt độ, chất xúc tác thích hợp, áp suất … Đặc biệt là loại phảnứng trao đổi trong dung dịch thì ngoài các điều kiện cơ bản còn cần một số điềukiện khác mà chuyên đề tôi nghiên cứu sẽ đề cập tới

2 Cơ sở thực tiễn:

Để đạt được mục đích của việc dạy – học hóa học trong trường THCS thìngười giáo viên dạy hóa học là nhân tố tham gia quyết định chất lượng Do vậy,ngoài những hiểu biết về hóa học, người giáo viên cần phải có phương pháptruyền đạt thu hút, gây hứng thú học tập cho học sinh

Xuất phát từ thực tiễn dạy học hiện nay là đổi mới phương pháp, hình thức

tổ chức dạy học theo hướng phát huy tính tích cực, chủ động của người học Tăngcường và hiệu quả việc sử dụng đồ dùng, thiết bị dạy học, khai thác triệt để phònghọc bộ môn, người giáo viên cần có kĩ năng thực hành thí nghiệm Đặc biệt là các

kì thi học sinh giỏi cấp huyện, tỉnh hiện nay ngoài phần thi lý thuyết thì mỗi độithi còn có phần thi thực hành Vì vậy, giáo viên cần thể hiện rõ vai trò là người tổchức, điều khiển cho học sinh hoạt động một cách chủ động, sáng tạo Khi dạy bàihọc có liên quan đến thí nghiệm thực hành, giáo viên cần rèn luyện cho học sinh

kĩ năng thực hành, thí nghiệm

Qua thực tế giảng dạy mấy năm qua, tôi nhận thấy đa số học sinh không tựgiải quyết được các dạng bài tập hóa học Trong đó, dạng bài tập lập PTHH chocác phản ứng hóa học cụ thể nói chung và dạng bài tập lập PTHH cho loại phảnứng trao đổi nói riêng, học sinh thường rất bỡ ngỡ, khó khăn và không làm được.Trong thời gian đó tôi đã đi sâu tìm hiểu nguyên nhân để tìm ra biện pháp khắcphục Tôi nhận thấy có một số nguyên nhân chủ quan và khách quan dẫn đến tìnhtrạng trên:

- Trường tôi đóng trên địa bàn có điều kiện kinh tế khó khăn, mức độ nhậnthức của phụ huynh học sinh còn nhiều hạn, không có điều kiện quan tâm đến việchọc tập của con em mình

- Bộ phận học sinh theo Công giáo khá nhiều, thời gian dành cho học tậpkhông nhiều, nhiều học sinh còn ham chơi, lười học

- Việc học tập của học sinh chủ yếu ở giờ học chính khóa, thời gian ôn tập,củng cố cũng như hướng dẫn các dạng bài tập cho học sinh không có Đặc biệt đốivới bộ môn hóa học, học sinh chưa có khái niệm học phụ đạo thêm

- Một số giáo viên chưa thực sự nhiệt tình trong giảng dạy, chưa có sự đầu

tư nhiều trong giảng dạy

- Kĩ năng lập phương trình hóa học của các em còn hạn chế, đặc biệt là việccân bằng phương trình phản ứng Đối với cân bằng PTHH dạng công thức tổngquát thì các em lại càng gặp nhiều khó khăn hơn

- Học sinh nắm chưa vững hóa trị của các nguyên tố cũng như của các nhómnguyên tử nên việc viết công thức hóa học của các chất trong phản ứng khôngđúng Vì việc lập công thức hóa học của các chất chưa đúng nên rất nhiều học sinh

tự tiện thay đổi công thức hóa học của các chất

- Hầu hết học sinh không nhớ và hiểu tính chất hóa học của các chất nên khiviết PTHH minh họa các em còn gặp nhiều khó khăn, thậm chí không viết đượcPTHH minh họa cho các tính chất hóa học đó

- Khái niệm, phân loại, cách gọi tên về các hợp chất vô cơ ở chương trìnhhóa học lớp 8 đa số học sinh nắm chưa vững, dẫn đến các em không nhận biếtđược một chất cụ thể thuộc loại oxit, axit, bazơ hay là muối

- Khi lập PTHH loại phản ứng trao đổi, học sinh do không nắm vững các điều kiện để một phản ứng trao đổi trong dung dịch xảy ra Vì thế mà học sinh vẫn viết các PTHH xảy ra theo như tính chất hóa học mà các em được học nhưng nhiều phản ứng thực chất nó không xảy ra Đây được xem là sai lầm mắc phải nhiều nhất của học sinh mà tôi thấy được trong mấy năm học vừa qua.

- Học sinh chưa biết hay là rất ít khi sử dụng bảng tính tan trong nước củamột số axit, bazơ và muối Mặc dù nội dung bảng này rất quan trọng cho học sinhcũng như cho giáo viên sử dụng trong việc xét một phản ứng hóa học thuộc loạiphản ứng trao đổi xảy ra hay không?

- Một nguyên nhân khách quan nữa là kiến thức cũng như thời gian nghiêncứu loại phản ứng trao đổi còn rất hạn chế Nội dung chương trình mà Bộ GD &

ĐT quy định cho "phản ứng trao đổi" thuộc chương trình hóa học THCS rất ngắn

Cụ thể, bài "tính chất hóa học của muối" quy định dạy trong 1 tiết bao gồm cảmục II - Phản ứng trao đổi Trong 1 tiết này có cả kiến thức luyện tập

Vì các nguyên nhân trên, dẫn đến chất lượng học tập của học sinh đối vớimôn hóa còn rất thấp Học sinh không tự lập được các PTHH nói chung và PTHHloại phản ứng trao đổi trong dung dịch nói riêng Học sinh không biết được bảnchất của phản ứng trao đổi, không biết cách xem xét phản ứng nào xảy ra và phảnứng nào không xảy ra

Cụ thể kết quả học tập của học sinh trong năm học 2018 – 2019 2 như sau:

Năm học Điểm 8 - 10 Điểm 6,5 - 7,5SL % SL % Điểm 5 - 6,5SL % SLĐiểm < 5%

II NHỮNG VẤN ĐỀ CẦN GIẢI QUYẾT

Nếu học sinh nắm chắc kiến thức về cụng thức húa học, bản chất của phảnứng húa học và đặc biệt nữa là hóa trị của các nguyên tố (để lập nhanh công thứchóa học) thỡ học sinh cú thể viết được sơ đồ của phản ứng Thụng thường đối vớihọc sinh lớp 8, 9 thỡ đề thường cho sơ đồ phản ứng hoặc chỉ yờu cầu lập nhữngPTHH đơn giản nờn học sinh cú thể viết được sơ đồ phản ứng Khú khăn cũn lại

mà học sinh thường mắc phải là cõn bằng số nguyờn tử của mỗi nguyờn tố Nhng

đối với một số đề học sinh yêu cầu lập PTHH của một số phản ứng dạng tổng quátthì học sinh hầu nh không giải quyết đợc kể cả các em học sinh khá giỏi

Thụng thường học sinh cõn bằng số nguyờn tử của mỗi nguyờn tố bằng cảmtớnh, thậm chớ một số em cũn thay đổi cả chỉ số nguyên tử của cỏc chất,

1 Khỏi niệm:

- Phản ứng trao đổi trong dung dịch là phản ứng húa học, trong đú giữa hai chấttham gia phản ứng trao đổi thành phần phõn tử cho nhau để tạo thành những hợpchất mới

- Đối với mụn húa học núi chung thỡ định nghĩa về phản ứng trao đổi trong dungdịch được phỏt biểu như sau: Phản ứng trao đổi trong dung dịch là phản ứng màkhụng cú sự thay đổi số oxi húa của cỏc nguyờn tố trước và sau phản ứng

- Phương trỡnh phản ứng trao đổi cú dạng tổng quỏt:

AB + CD → AD + CB

A, B, C, D trao đổi vị trí cho nhau còn số oxi hóa của mỗi nguyên tố khôngthay đổi.

2 Điều kiện để phản ứng trao đổi trong dung dịch xảy ra:

- Các chất tham gia phản ứng phải tan trong nước (trừ phản ứng giữa muối tácdụng với axit và axit tác dụng với bazơ)

Ví dụ: BaSO 4 + KCl → Không xảy ra

Na2SO4 + Fe(OH) 2 → Không xảy ra

- Phản ứng phải tạo thành chất kết tủa (chất không tan trong nước)

Ví dụ: KCl + AgNO3 → KNO3 + AgCl ↓

2NaOH + CuCl2 → 2NaCl + Cu(OH) 2 ↓

- Phản ứng tạo thành chất điện ly yếu:

3 Một số loại phản ứng trao đổi thường gặp cấp THCS:

3.1 Axit tác dụng với muối → Muối mới và axit mới.

2HCl + CuS → CuCl2 + H 2 S ↑

2HCl + Na2CO3 → 2NaCl + CO 2 ↑ + H2OBaCl2 + H2SO4 → BaSO 4 ↓ + 2HCl

- Trong quá trình giảng dạy, giáo viên nên lưu ý và bổ sung cho học sinh kiến thức

sau: Một số muối sunfua như CuS, PbS, Ag 2 S, HgS không tan trong axit thông thường (HCl, H 2 SO 4 loãng) nên axit yếu H 2 S đẩy được các muối này ra khỏi muối của axit mạnh.

H2S + CuCl2 → CuS ↓ + 2HCl

H2S + Pb(NO3)2 → PbS ↓ + 2HNO3

3.2 Axit tác dụng với bazơ → Muối và nước.

- Trong quá trình giảng dạy, giáo viên nói rõ cho học sinh biết loại phản ứng này

luôn luôn xảy ra, không cần xét điều kiện vì H 2 O là chất điện ly yếu.

2HCl + Ca(OH)2 → CaCl2 + 2H2O

H2SO4 + Ba(OH)2 → BaSO 4 ↓ + 2H2O

muối hay nhiều muối, muối axit hay muối trung hòa

H3PO4 + NaOH → NaH2PO4 + H2O

H3PO4 + 2NaOH → Na2HPO4 + 2H2O

H3PO4 + 3NaOH → Na3PO4 + 3H2O

3.3 Muối tác dụng với bazơ → Muối mới và bazơ mới.

FeSO4 + Ba(OH)2 → BaSO 4 ↓ + Fe(OH) 2 ↓

NH4Cl + NaOH → NaCl + NH 3 ↑ + H2O

- Trong quá trình giảng dạy, đặc biệt là bồi dưỡng học sinh giỏi giáo viên nói rõ

cho học sinh biết: Trường hợp kết tủa hiđroxit tạo ra là hiđroxit lưỡng tính như Al(OH) 3 , Zn(OH) 2 … thì nó sẽ tan trở lại trong kiềm dư.

Ví dụ 1: AlCl3 + 3NaOH → 3NaCl + Al(OH) 3 ↓

Nếu dư NaOH:

Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O

Ví dụ 2: ZnSO4 + 2NaOH → Na2SO4 + Zn(OH) 2 ↓

Nếu dư NaOH:

Zn(OH)2 + 2NaOH → Na2ZnO2 + 2H2O3.4 Muối tác dụng với muối → Hai muối mới

MgSO4 + BaCl2 → MgCl2 + BaSO 4 ↓ Lưu ý: Muối axit của axit mạnh được xem như một axit.

3.5 Axit tác dụng với oxit bazơ → Muối và nước.

- Trong quá trình giảng dạy, giáo viên nói rõ cho học sinh biết loại phản ứng này

luôn luôn xảy ra, không cần xét điều kiện vì H 2 O là chất điện ly yếu.

- Dung dịch bazơ tác dụng với oxit axit tạo thành muối và nước

Ví dụ: 2NaOH + SO3 → Na2SO4 + H2O

- Trong quá trình giảng dạy, đặc biệt khi giải bài toán tính theo PTHH thì giáo

viên cần lưu ý cho học sinh:

hòa và nước Sau đó nếu còn dư CO2 (hay SO2) thì nó tác dụng tiếp với muối trunghòa và nước để tạo ra muối axit

2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O (1)Nếu dư CO2:

Na2CO3 + CO2 + H2O → 2NaHCO3 (2)

2NO2 + 2NaOH → NaNO3 + NaNO2 + H2O4NO2 + 2Ba(OH)2 → Ba(NO3)2 + Ba(NO2)2 + 2H2ONếu có mặt của O2:

4NO2 + O2 + 4NaOH → 4NaNO3 + 2H2O