Hệ thống hóa kiến thức hóa học cơ bản THCS giúp học sinh lớp 10 trung tâm GDNN – GDTX tiếp cận hóa học THPT

Lí do chọn đề tài Trong quá trình giảng dạy, người thầy luôn phải đặt ra cái đích, đó là giúp học sinh nắm vững kiến thức cơ bản, hình thành phương pháp, kỹ năng, kỹ xảo, tạo thái độ và

1 MỞ ĐẦU

1.1 Lí do chọn đề tài

Trong quá trình giảng dạy, người thầy luôn phải đặt ra cái đích, đó là giúp học sinh nắm vững kiến thức cơ bản, hình thành phương pháp, kỹ năng, kỹ xảo, tạo thái độ và động cơ học tập đúng đắn để học sinh có khả năng tiếp cận và chiếm lĩnh những nội dung kiến thức mới theo xu thế của thời đại và giải quyết phù hợp các vấn đề nảy sinh

Hóa học là môn khoa học tự nhiên, nghiên cứu tính chất, sự vật, hiện tượng có tính ứng dụng thực tiễn cao Trong quá trình nghiên cứu và giảng dạy

bộ môn Hóa Học tại trung tâm GDNN – GDTX Thọ Xuân, tôi nhận thấy rằng học sinh (HS) trung tâm gặp rất nhiều khó khăn khi học môn Hóa Học (một môn khoa học tự nhiên) Phần lớn học sinh trung tâm có năng lực tiếp thu hạn chế, đầu vào thấp Các em gặp khó khăn khi phải ghi nhớ các khái niệm, định nghĩa, tính chất của các chất, vận dụng các công thức vào tính toán và giải thích các hiện tượng trong thực tế Hầu như các em đã mất gốc môn hóa học, với các em kiến thức hóa học như một con số 0 tròn trĩnh.…

- Để nâng cao chất lượng dạy học, cần phải đổi mới phương pháp dạy học các môn học ở trường phổ thông nói chung và môn Hoá học nói riêng Công nghệ thông tin được ứng dụng vào môn hoá học đã góp phần cải thiện sự nhàm chán và gây hứng thú học tập bộ môn cho HS Song điều kiện cơ sở vật chất của trung tâm chưa đáp ứng được yêu cầu (thiếu phòng bộ môn, thiếu đèn chiếu, hay

bị mất điện, dụng cụ - hoá chất không đầy đủ )

- Để đa dạng hóa các hình thức dạy học, để khắc phục sự thiếu thốn của cơ

sở vật chất và cũng để cũng cố lại kiến thức hóa học THCS cho các em học sinh trung tâm, tôi đã tự mình xây dựng một khung kiến thức hóa học THCS cơ bản cho học sinh ôn tập Định hướng cho các em ôn tập theo bản đồ tư duy và hệ thống hóa kiến thức theo sơ đồ cây Tôi thấy phương pháp và toàn bộ nội dung kiến thức này là thực sự cần thiết nhằm giúp HS rút ngắn thời gian học, giúp các

em dễ nhớ, nhớ lâu, dễ dàng hệ thống hoá kiến thức với lượng lớn, đồng thời

phát triển tư duy cho các em, từ đó làm cái gốc để các em có thể học và tiếp cận hóa học trung học phổ thông (THPT) một cách dễ dàng và không gây ra sự chán nản với môn học

Qua những năm giảng dạy tôi nhận thấy rằng, khả năng giải toán Hóa học của các em học sinh còn hạn chế, đặc biệt là việc dạy học hóa học cho học sinh

là một vấn đề rất vất vả đối với giáo viên Xuất phát từ suy nghĩ muốn giúp học sinh không gặp phải khó khăn và hệ thống hóa kiến thức cơ bản hóa học THCS thành một chuyên đề để học sinh trung tâm dễ dàng tiếp cận Chính vì vậy tôi

chọn đề tài: “ Hệ thống hóa kiến thức Hóa Học cơ bản THCS giúp học sinh lớp 10 trung tâm GDNN – GDTX tiếp cận hóa học THPT”.

1.2 Mục đích nghiên cứu

- Xây dựng hệ thống kiến thức cơ bản Hóa Học cấp trung học cơ sở giúp học sinh Trung tâm GDNN- GDTX (hệ GDTX) tiếp cận hóa học THPT một cách dễ dàng

- Vận dụng hệ thống các kiến thức đã xây dựng để dạy học chương trình hóa THPT nhằm giáo dục ý thức và tăng hứng thú học tập bộ môn cho học sinh

1.3 Đối tượng nghiên cứu.

- Học sinh lớp 10A3 Năm học 2020 - 2021 Trung tâm GDNN – GDTX Thọ Xuân

1.4 Phương pháp nghiên cứu

1.4.1 Nhóm phương pháp nghiên cứu lí luận

Phương pháp khái quát hóa, phân tích và tổng hợp

1.4.2 Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn

- Phương pháp điều tra

- Phương pháp tổng kết kinh nghiệm giáo dục

- Phương pháp nghiên cứu những tài liệu có sẵn

1.4.3 Phương pháp thử nghiệm.

Áp dụng các giải pháp cho học sinh lớp 10A3 Trung tâm GDNN – GDTX Thọ Xuân, năm học 2020 – 2021

2 NỘI DUNG ĐỀ TÀI

2.1 Cơ sở lí lận

2.1.1 Nguyên tử - nguyên tố hóa học

Nội dung kiến thức chương 1: Nguyên Tử lớp 10 THPT chính là nội dung kiến thức mở rộng, chuyên sâu của chương 1 lớp 8

- Các hạt cơ bản tạo nên nguyên tử

- Cấu tạo nguyên tử

- Nguyên tố hóa học là tập hợp những nguyên tử có cùng số Pronton trong hạt nhân Hiện nay, người ta đã tìm ra 117 nguyên tố hóa học

2.1.2 Quy tắc hóa trị

* Quy tắc hóa trị là gì?

- Học sinh muốn viết được phương trình hóa học, biết được tính chất vật lí, hóa học của chất, học tốt dược môn hóa học thì trước tiên các em phải lập được công thức hóa học, biết được chất đó có công thức phân tử là gì Chính vì vậy kiến thức cơ bản tiếp theo là: Lập công thức hóa học và quy tắc hóa học

- Hợp chất dạng A B a x b y ( Với A,B là nguyên tố hoặc nhóm nguyên tố ; a,b là hóa

trị tương ướng của A,B; x, y là số nguyên tử của A, B hay còn gọi là chỉ số)

Nguyên tử

Hạt electron (e)

- Mang điện âm

Hạt proton(p)

- Mang điện dương

Hạt notron(n)

- Không mang điện

Nguyên tử

Lớp vở electron

- Ở bên ngoài của nguyên tử

- Gồm các hạt eleltron

Hạt nhân

- ở bên trong

- Gồm hạt proton và hạt notron

- Ta có quy tắc hóa trị như sau, tích giữa chỉ số với hóa trị của nguyên tố này bằng tích giữa chỉ số và hóa trị của nguyên tố kia

Biểu thức của quy tắc hóa trị: x.a = y.b

 Biết x, y và a (hoặc b) thì tính được b (hoặc a)

 Biết a, b thì tìm được x, y để lập công thức hóa học

Chuyển thành tỉ lệ:

' '

x b b

y  a a

Lấy x = b (hoặc b’) và y = a (hoặc a’) Nếu a’, b’ là những số nguyên tối giản

* Vận dụng quy tắc hóa trị

- Từ quy tắc hóa trị, ta có thể tính được hóa trị của một nguyên tố khi biết chỉ số

và hóa trị của nguyên tố còn lại

- Ngoài ra, quy tắc hóa trị còn được vận dụng vào việc lập công thức hóa học của hợp chất khi đã biết hóa trị của hợp chất đó

* Ví dụ về quy tắc hóa trị

Ví dụ 1: Cacbon đioxit được tạo nên từ nguyên tố cacbon (C) mang hóa trị IV

và oxi (O) hóa trị II

Hướng dẫn

+ Bước 1: Đặt công thức tổng quát của cacbon đioxit là: C O IV x II y

+ Bước 2: Theo quy tắc hóa trị, ta có: x.IV = y.II

=> x y IV II II I => x = 1; y = 2

+ Bước 3:

Vậy, công thức hóa học của cacbon đioxit là CO2

Bài tập về hóa trị

Ví dụ 2: Xác dịnh hóa trị của nitơ trong hợp chất sau: NO2

Hướng dẫn

Với dạng bài tập này học sinh phải nhớ được quy ước

- Trong các hợp chất H có hóa trị I, oxi có hóa trị II

Bài tập 1: Xác định hóa trị của mỗi nguyên tố trong các trường hợp sau đây:

a) KH, H2S, CH4

b) FeO, Ag2O, NO2

Hướng dẫn:

a) KH: Có H có hóa trị I Theo quy tắc hóa trị, ta có: 1.1 = 1.b => K hóa trị I

H2S: có H có hóa trị I, theo quy tắc hóa trị, ta có: 2.1 = 1.b => S hóa trị II

CH4: có H có hóa trị I, theo quy tắc hóa trị, ta có: 1.a = 4.1 => C hóa trị IV

b) FeO: có O hóa trị II, theo quy tắc hóa trị, ta có: 1.a = 2.1 => Fe hóa trị II

Ag2O: có O hóa trị II, theo quy tắc hóa trị, ta có 2.a = 1.2 => Ag hóa trị I

NO2: có O hóa trị II, theo quy tắc hóa trị, ta có: 1.a = 2.2 => N hóa trị IV

Bài tập 2: Biết N (IV), hãy chọn công thức hóa học phù hợp với quy tắc hóa trị

trong số các công thức sau: NO, N2O3, N2O, NO2

Hướng dẫn: Ta có N hóa trị IV, O hóa trị II Theo quy tắc hóa trị

ta có: x.4 = y.2

Vậy, công thức hóa học phù hợp nhất là NO2

2.1.3 Phân loại chất

* Chất tạo nên vật thể.

Ví dụ:

- Nồi, xoang, chậu: được làm ra từ kim loại nhôm và hợp kim của nhôm

- Ống nước được tạo nên từ poli (vinyl clorua)

- Xe đạp được tạo nên từ sắt và hợp kim của sắt

- Lốp xe được tạo nên từ cao su

* Sơ đồ phân loại chất

Chất

Đơn chất (1 nguyên tố)

Hợp chất (từ 2 nguyên tố)

Kim loại

Cu, Zn, Fe…

Phi kim

C, S, Cl…

Hợp chất vô cơ NaCl, FeO…

Hợp chất hữu cơ HCOOH, CH4…

* Các hợp chất hữu cơ

Riêng nội dung về hợp chất hữu cơ tôi chỉ đưa ra một vài ví dụ, không đi sâu vào nội dung này Vì nội dung này sẽ ôn tập ở chương trình hóa học 11 Nếu đưa vào bây giờ học sinh sẽ bị ngợp và khó có khả năng nhận dạng, phân biệt

Ví dụ:

- Hợp chất hữu cơ có sẵn trong tự nhiên như: tinh bột, glucozo, saccarozo, protein, axitamin, lipit…

- Hợp chất hữu cơ nhân tạo (do con người tạo ra) như: poli (vinyl clorua), caosu phenol fomanđhit…

*Các hợp chất vô cơ

Ở cấp THCS , học sinh chủ yếu làm quen, nhận dạng và phân loại các hợp chất vô cơ Nhưng với học sinh trung tâm GDNN – GDTX gần như các em không thể nhận dạng và phân loại được chất Trước kia khi dạy, câu hỏi của tôi đưa ra là: Có mấy loại hợp chất vô cơ?

Học sinh rất mơ hồ, và gần như không trả lời đúng được câu hỏi Chính vì vậy, tôi phải hệ thống hóa lại các chất, phân loại chất dưới dạng sơ đồ tư duy hoặc sơ đồ cây để học sinh có thể biết được cái dễ nhất, cơ bản nhất

- Trước tiên học sinh phải nhớ được có mấy loại hợp chất vô cơ, sau đó mới đến công thức tổng quát,lấy được ví dụ minh họa rồi mới đến tìm hiểu, ghi nhớ tính chất hóa học

- Sau khi học sinh có thể nhận dạng được các loại hợp chất vô cơ, giáo viên yêu cầu học sinh về nhà ghi lại tính chất hóa học và viết phương trình minh họa cho từng chất

- Với sơ đồ phân loại chất, yêu cầu học về nhà viết lại 5 lần để có thể ghi nhớ Các hợp chất vô cơ đều được lập theo đúng quy tắc hóa trị

Từ các nội dung trên, tôi hình thành nên sơ đồ cây phân loại các hợp chất

vô cơ, trong đó đảm bảo: công thức tổng quát, khái niệm, ví dụ minh họa

* Sơ đồ phân loại hợp chất vô cơ

Hợp chất vô cơ

Oxit: AxOy

SO3, CuO…

Axit: HnX HCl, H2SO4…

Bazơ: B(OH)n NaOH, Fe(OH)3 …

Muối: BxXy CuCl2, CaCO3

Oxit axit: Thường là

oxit của phi kim:

CO2, SO3 …

Oxit bazơ: Thường

là oxit của kim loại

CuO, Ag2O…

Oxit trung tính:

CO, NO…

Oxit lưỡng tính:

Al2O3, ZnO…

Axit mạnh: HCl, HNO3…

Axit yếu: H2S,

H2CO3…

Bazơ tan: NaOH, Ca(OH)2…

Bazơ không tan:

Cu(OH)2, Mg(OH)2…

Muối axit: Ca(HCO3)2, NaHCO3…

Muối trung hòa: KCl, Na2CO3…

* Bài tập vận dụng

Bài 1: Hoàn thành 2 bảng sau:

Bảng 1:

STT Nguyên tố

Công thức của oxit bazơ tương ứng

Tên gọi

Công thức của bazơ tương ứng

Tên gọi

4 Fe (Hoá trị II)

5 Fe (Hoá trị III)

Bảng 2:

STT Nguyên tố

Công thức của oxit bazơ tương ứng

Tên gọi Công thức của

bazơ tương ứng Tên gọi

1 S (Hoá trị VI)

2 P (Hoá trị V)

3 C (Hoá trị IV)

4 S (Hoá trị IV)

Hướng dẫn:

Bảng 1:

thức

Tên gọi Công thức

của bazơ

Tên gọi

của oxit bazơ

tương ứng

4 Fe(Hoá trị II) FeO Sắt(II) oxit Fe(OH)2 Sắt(II) hidroxit

5 Fe (Hoá trị III) Fe2O3 Sắt(III) oxit Fe(OH)3 Sắt(III) hidroxit Bảng 2:

STT Nguyên tố CT của

oxit bazơ

Tên gọi CT của bazơ

tương ứng

Tên gọi

1 S (Hoá trị VI) SO3 Lưu huỳnh

trioxit

H2SO4 Axit Sunfuric

2 P (Hoá trị V) P2O5 Đi photpho

pentaoxit

H3PO4 Axit photphoric

3 C (Hoá trị IV) CO2 Cacbonđioxit H2CO3 Axitcacbonic

4 S (Hoá trị IV) SO2 Lưu huỳnh

đioxit

H2SO3 Axit Sunfurơ

Bài 2: Viết công thức của các hợp chất sau đây:

a) Bari oxit b) Kali nitrat

c) Canxi clorua d) Đồng(II) hidroxit

e) Natri Sunfit f) Bạc oxit

Hướng dẫn:

a) Bari oxit: BaO b) Kali nitrat: KNO3

c) Canxi clorua: CaCl2 d) Đồng(II) hidroxit: Cu(OH)2

e) Natri Sunfit: Na2SO3 f) Bạc oxit: Ag2O

2.1.4 Dãy hoạt động hóa học của kim loại

* Định nghĩa

sắp xếp theo chiều giảm dần mức độ hoạt động hóa học của chúng

Dãy HĐHH của kim loại đầy đủ:

Li, K, Ba, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Ni, Sn, Pb, (H), Cu, Hg, Ag, Pt, Au

- Từ trái sang phải tính kim loại giảm dần.

VD: Mg mạnh hơn Zn

- Kim loại mạnh tan trong nước tạo dung dịch kiềm và giải phóng khí H 2:

Li, K, Ba, Ca, Na

PTHH: 2M  (n 1)H O2  2 (M OH)n H2 

- Kim loại trung bình, kim loại yếu không tan trong nước ở điều kiện thường:

Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Ni, Sn, Pb, Cu, Hg, Ag, Pt, Au

* Ý nghĩa của dãy hoạt động hóa học của kim loại

Dãy hoạt động hóa học của kim loại cho chúng ta biết:

a) Mức độ hoạt động hóa học của các kim loại giảm dần từ trái qua phải

Li là kim loại mạnh nhất, Au là kim loại kém hoạt động nhất

b) Kim loại đứng trước Mg (Li, K, Ba, Ca, Na) trong dãy hoạt động hóa học phản ứng với nước ở điều kiện thường tạo thành dung dịch kiềm và khí H2

Ví dụ: 2K + 2H2O → 2KOH + H2 ↑

Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2 ↑

c) Kim loại đứng trước H trong dãy hoạt động hóa học của kim loại phản ứng với một số dung dịch axit (HCl, H2SO4 loãng …) giải phóng khí H2

2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2 ↑

Fe + H2SO4 loãng → FeSO4 + H2 ↑

Cu + HCl → không phản ứng vì Cu đứng sau H

d) Kim loại không tan trong nước (từ Mg trở về sau) đẩy kim loại đứng sau ra khỏi dung dịch muối

Mg + FeCl2 → MgCl2 + Fe ↓

Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag ↓

Ag + CuSO4→ Không phản ứng vì Ag yếu hơn Cu.

Chú ý: Khi cho các kim loại tan vào dung dịch muối

Ví dụ: K vào dung dịch CuSO 4

- Đầu tiên K phản ứng với nước: 2K + 2H 2 O → 2KOH + H 2 ↑

- Sau đó xảy ra phản ứng: 2KOH CuSO 4  Cu OH( ) 2  K SO2 4

Sau này, đến chương trình hóa học lớp 12 ta sẽ nghiên cứu khái niệm mới

là dãy điện hóa – phần kiến thức này liên quan đến nội dung dãy hoạt động hóa học của kim loại.

* Cách ghi nhớ dãy hoạt động hóa học của kim loại

* Giải bài tập về dãy hoạt động hóa học của kim loại

Câu 1 Dãy các kim loại nào sau đây được sắp xếp đúng theo chiều HĐHH tăng

dần ?

a) K, Mg, Cu, Al, Zn, Fe

b) Fe, Cu, K, Mg, Al, Zn

c) Cu, Fe, Zn, Al, Mg, K

d) Zn, K, Mg, Cu, Al, Fe

e) Mg, K, Cu, Al, Fe

Bài làm:

Đáp án đúng: C

Câu 2 Dung dịch ZnSO4 có lẫn tạp chất là CuSO4 Dùng kim loại nào sau đây

để làm sạch dd ZnSO4? Hãy giải thích và viết PTHH

A) Fe B) Zn C) Cu D) Mg

Bài làm:

Đáp án đúng: B

Cả 3 kim loại Fe, Zn và Mg đều đẩy được Cu ra khỏi dd CuSO4 nhưng chỉ

có Zn đẩy được Cu và tạo thành một muối duy nhất là ZnSO4

Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu ↓

Câu 3 Hãy cho biết hiện tượng xảy ra khi cho

a) Kẽm vào dd đồng clorua

b) Đồng vào dd bạc nitrat

c) Kẽm vào dd magie clorua

d) Nhôm vào dd đồng clorua

Viết các PTHH xảy ra, nếu có

Bài làm:

a) Kẽm vào dung dịch đồng clorua: có chất rắn màu đỏ bám vào bề mặt Zn, đồng thời màu xanh của dung dịch CuSO4 nhạt dần

Zn+ CuCl2 → ZnCl2 + Cu b) Đồng vào dd bạc nitrat: có chất răn màu xám bám vào bề mặt Cu, dung dịch

từ không màu chuyển sang màu xanh và đậm dần

Cu + 2AgNO3 → Cu( NO3)2 + 2Ag ↓ c) Kẽm vào dd magie clorua: không có hiện tượng do kẽm đứng sau Mg trong dãy HDDHH của kim loại nên không đẩy được Mg ra khỏi dd muối

d) Nhôm vào dd đồng clorua: có chất rắn màu đỏ bám ngoài bề mặt Al, màu xanh của dd nhạt dần

2Al + 3CuCl2 → 2AlCl3 + 3Cu

2.1.5 Hệ thống các đơn vị, đại lượng hóa học và công thức tính toán hóa học

Bên cạnh các bài tập định tính thì hệ thống hóa các bài tập định lượng hóa học không kém phần quan trọng Với học sinh hệ GDTX thì khả năng làm bài tập tính toán hóa học rất kém, việc các em có thể tự hệ thống, tự tổng hợp các đại lượng và công thức hóa học là rất khó khăn Vậy nên, giáo viên phải tổng hợp về các công thức để các em có thể sử dụng

* Hệ thống các công thức hóa học

- Công thức tính khối lượng

Dùng cho các chất ở cả 3 trạng thái: Rắn, lỏng, khí

m n M

m n M

m M n









- Công thức tính thể tích

22, 4

V

V n  n Chất khí ở điều kiện tiêu chuẩn

,

24

V

V n  n Chất khí ở điều kiện thường

Các công thức (2) và (2), chỉ dùng cho chất ở trạng thái khí

- Công thức tính khối lượng riêng

(3)

m DV m

D











- Công thức tính nồng độ

Nồng độ mol/lit:

(4)

M M

M

n V C n

V V

C













Nồng độ %:

dd

dd

dd

% 100%

.100%

%

ct ct

ct

m C m

m C

m m

m

C









- Công thức mối liên hệ giữa C% và C M :

.

10 %

10.

M M

C M

D C

- Công thức tính tỉ khối của chất khí

(7)

A

B

M

d











2.1.6 Các bước làm một bài tập định lượng hóa học cơ bản

Trước khi làm một bài tập tính toán tôi yêu cầu học sinh tóm tắt bài toán Yêu cầu học sinh phải biết đề cho gì và yêu cầu ta xác định gì, và nhìn vào tóm tắt học sinh sẽ biết sử dụng công thức nào để tính toán.

Tóm tắt: Đề cho:

Xác định:

Giải bài tập:

Bước 1: Xác định số mol các chất bài cho

Phần lớn tất cả các bài tập tính toán hóa học đều thông qua một đại lượng là lượng chất (số mol)

Bước 2: Viết PTHH

Bước 3: Thiết lập quan hệ mol

Dựa vào phương trình hóa học chúng ta xác định số mol các chất cần tính toán Bước 4: Xác định yêu cầu đề bài

* Bài tập

Bài 1: Cho 11,2 g sắt tác dụng vừa đủ với HCl Sau phản ứng thu được V lít khí

Hiđro ở đktc