Một số bí quyết, kinh nghiệm giúp học sinh cân bằng phản ứng hóa học nhanh và chính xác đối với bài tập cân bằng phản ứng hóa học trong môn hóa học lớp 8

SỞ GD & ĐT THÀNH PHỐ THANH HÓAPHÒNG GD & ĐT THÀNH PHỐ THANH HÓA SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM MỘT SỐ BÍ QUYẾT, KINH NGHIỆM GIÚP HỌC SINH CÂN BẰNG PHẢN ỨNG HÓA HỌC NHANH VÀ CHÍNH XÁC TRONG BÀI TẬ

SỞ GD & ĐT THÀNH PHỐ THANH HÓA

PHÒNG GD & ĐT THÀNH PHỐ THANH HÓA

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

MỘT SỐ BÍ QUYẾT, KINH NGHIỆM GIÚP HỌC SINH CÂN BẰNG PHẢN ỨNG HÓA HỌC NHANH VÀ CHÍNH XÁC TRONG BÀI TẬP CÂN BẰNG PHẢN ỨNG HÓA HỌC CỦA BỘ MÔN HÓA HỌC LỚP 8

Người thực hiện: Đỗ Thùy Dung Chức vụ : Phó hiệu trưởng Đơn vị công tác : Trường THCS Quang Trung SKKN thuộc môn: Hóa học

THANH HOÁ NĂM 2021

2.1 Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm 32.2 Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng SKKN 42.3 Các giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề 52.4 Hiệu quả của SKKN đối với hoạt động giáo dục, với bản

thân, đồng nghiệp và nhà trường 14

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Danh mục các đề tài SKKN mà tác giả đã được hội đồng SKKN

phòng GD&ĐT huyện và sở GD&ĐT đánh giá đạt từ loại C

1 MỞ ĐẦU1.1 Lí do chọn đề tài

Là giáo viên trực tiếp giảng dạy bộ môn hóa học rất nhiều năm ở bậcTHCS tôi thấy rằng: Môn Hóa học là môn học đòi hỏi học sinh ngoài sự chămchỉ học bài và làm bài tập ở nhà thì cần phải có sự hướng dẫn của giáo viên vềcác phương pháp, kinh nghiệm giải các bài tập hóa, đặc biệt phần lớn các bài tậpgiải tính toán hóa học thường liên quan đến viết và cân bằng phương trình hóahọc Trong bài toán hóa học nếu viết phương trình hóa học đúng nhưng cân bằngsai dẫn đến lập tỉ lệ số mol các chất và tính toán các đại lượng có liên quan nhưkhối lượng, thể tích,… sẽ không đúng

Để làm tốt các bài tập hoá học, ngoài việc biết cân bằng phương trình hóahọc đúng thì các em còn phải biết cân bằng nhanh các phương trình hoá học rồi

với làm các Bước tiếp theo Có nhiều phương pháp để cân bằng một phương

trình hoá học trong đó có các phương pháp “ thăng bằng electron và eclectron” thăng bằng nhanh và chính xác Tuy vậy với học sinh lớp 8 chưa thểcân bằng được theo các phương pháp này, sách giáo khoa lớp 8 mới chỉ dừng

ion-lại ở mức độ nêu ra 3 bước lập một phương trình hoá học là:

Bước 1: Viết sơ đồ phản ứng.

Bước 2: Cân bằng số nguyên tử của mỗi nguyên tố: Tìm hệ số thích hợp

đặt trước các công thức hóa học

Bước 3: Viết phương trình hoá học.

Qua thực tế giảng dạy tôi thấy học sinh rất lúng túng ở Bước 2 khi đi tìm

hệ số thích hợp đặt trước các công thức do đó việc cân bằng hoá học là một nộidung khó đối với học sinh

Để góp phần làm đơn giản hoá các khó khăn đó, tôi đã chọn đề tài:

“Một số bí quyết, kinh nghiệm giúp học sinh cân bằng phản ứng hóa học nhanh và chính xác trong bài tập cân bằng phản ứng hóa học của bộ môn Hóa học lớp 8”

1.2 Mục đích nghiên cứu

Nghiên cứu về cân bằng nhanh và chính xác các phương trình hoá họcnhằm đưa ra phương pháp giảng dạy và học tập để nâng cao chất lượng và hiệuquả của quá trình giáo dục, quá trình dạy và học ở trường trung học cơ sở NguyễnVăn Trỗi và trường trung học cơ sở Quang Trung

1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

a Đối tượng

Nghiên cứu về cân bằng nhanh và chính xác các phương trình hoá họccho học sinh ở trường trung học cơ sở Nguyễn Văn Trỗi và trường trung học cơ

sở Quang Trung

b Phạm vi nghiên cứu

Học sinh khối 8 trường trung học cơ sở Nguyễn Văn Trỗi và trường trunghọc cơ sở Quang Trung, thành phố Thanh Hóa

1.4 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp quan sát : Sử dụng phương pháp này để nghiên cứu, quan

sát các hoạt động dạy và học của giáo viên và học sinh

- Phương pháp đối thoại : Trực tiếp trò chuyện với giáo viên và học sinh

để bổ sung kinh nghiệm cho phương pháp điều tra

- Phương pháp nghiên cứu tài liệu : Để nghiên cứu tài liệu, sách báo có

liên quan đến đề tài

- Phương pháp điều tra: Đây là phương pháp chủ đạo nhằm thu thập

những số liệu, hiện tượng từ đó phát hiện ra vấn đề cần giải quyết, thực hiệnphương pháp này dưới dạng câu hỏi đóng và câu hỏi mở trong phiếu điều tra đểlấy ý kiến của giáo viên và học sinh về cân bằng nhanh và chính xác các phươngtrình hoá học ở trường trung học cơ sở trong quá trình dạy học

- Phương pháp nghiên cứu sản phẩm hoạt động của học sinh: Thông qua

các bài kiểm tra để thấy được phương pháp cân bằng nhanh và chính xác cácphương trình hoá học của học sinh ở trường trung học cơ cở có hiệu quả haykhông

- Phương pháp thống kê toán học: Sử dụng phương pháp này để xử lí các

số liệu đi đến kết luận phù hợp với giả thuyết khoa học

1.5 Những điểm mới của sáng kiến kinh nghiệm

Ngoài áp dụng các phương pháp cân bằng phản ứng hóa học cho học sinhlớp 8 ở trường THCS Nguyễn Văn Trỗi, tôi đã áp dụng thêm cho học sinh lớp 8

ở trường THCS Quang Trung và đã rút ra thêm được những bí quyết, kinhnghiệm cho mỗi phương pháp cân bằng

2 NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM2.1 Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm

Có thể nói phương pháp dạy học là cách thức hoạt động của giáo viêntrong việc chỉ đạo, tổ chức hoạt động của học sinh nhằm đạt mục tiêu dạy học

Trong Xã hội hiện đại ngày nay đang biến đổi nhanh với sự phát triển củathông tin, khoa học kĩ thuật, công nghệ tuy vậy không thể nhồi nhét vào đầu trẻkhối lượng kiến thức ngay lập tức mà phải quan tâm dạy cho trẻ phương pháp

học ngay từ bậc tiểu học, càng lên bậc học cao hơn càng phải được chú trọng vànâng cao dần khối lượng kiến thức.

Trong phương pháp học thì cốt lõi là phương pháp tự học Nếu rèn luyệncho người học có được phương pháp, kĩ năng , thói quen, ý chí tự học thì sẽ tạocho họ lòng ham học, khơi dậy nội lực vốn có trong mỗi người , kết quả học tập

sẽ được nhân lên gấp bội

Vì vậy ngày nay, người ta nhấn mạnh mọi hoạt động học trong quá trìnhdạy – học, nỗ lực tạo ra sự chuyển biến từ học tập thụ động sang tự học chủđộng, đặt vấn đề phát triển tự học ngay trong trường phổ thông, không chỉ tựhọc ở nhà sau bài học trên lớp mà tự học cả trong tiết học có sự hướng dẫn trựctiếp của thầy

Tăng cường học tập cá thể, phối hợp với học tập hợp tác Trong một lớphọc mà trình độ kiến thức, tư duy của học sinh không thể đồng đều tuyệt đối thìkhi áp dụng phương pháp tích cực buộc phải chấp nhận sự phân hoá về cường

độ, tiến độ hoàn thành nhiệm vụ học tập, nhất là khi bài học được thiết kế thànhmột chuỗi công tác độc lập

Kết hợp đánh giá của thầy với tự đánh giá của trò Trong dạy học việcđánh giá học sinh không chỉ nhằm mục đích nhận định hiện trạng học và điềuchỉnh hoạt động dạy của trò mà còn đồng thời tạo điều kiện nhận định thực trạnghọc và điều chỉnh hoạt động dạy của thầy

Trước đây thường quan niệm giáo viên giữ độc quyền đánh giá học sinh Trong phương pháp tích cực, giáo viên phải hướng dẫn học sinh phát triển kĩnăng tự đánh giá để tự điều chỉnh cách học Liên quan đến điều này, giáo viêncần tạo điều kiện thuận lợi để học sinh được tham gia đánh giá lẫn nhau – tựđánh giá đúng và điều chỉnh hoạt động kịp thời là một năng lực rất cần cho sựthành đạt trong cuộc sống mà nhà trường cần phải trang bị cho học sinh

Theo hướng phát triển các phương pháp tích cực để đào tạo những conngười năng động, sớm thích nghi với đời sống xã hội thì việc kiểm tra đánh giákhông thể dừng lại ở yêu cầu tái hiện các kiến thức, lặp lại các kĩ năng đã học

mà phải khuyến khích trí thông minh, óc sáng tạo trong việc giải quyết nhữngtình huống thực tế

Từ dạy và học thụ động sang dạy và học tích cực, giáo viên không cònđóng vai trò đơn thuần là người truyền đạt kiến thức mà giáo viên trở thànhngười thiết kế, tổ chức, hướng dẫn các hoạt động độc lập hoặc theo nhóm nhỏ đểhọc sinh tự lực chiếm lĩnh kiến thức nội dung học tập, chủ động đạt các mục tiêukiến thức, kĩ năng, thái độ theo yêu cầu của chương trình; ngoài ra giáo viên còntruyền những bí quyết, những kinh nghiệm đúc rút lâu năm để giải quyết các vấn

đề khó khăn trong quá trình dạy học nhằm nâng cao chất lượng và hiệu quả củagiáo dục ở trường trung học cơ sở.

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

2.2.1 Đặc điểm của học sinh THCS

Lứa tuổi học sinh trung học cơ sở là lứa tuổi học sinh từ 11 đến 15, đangtheo học từ lớp 6 đến lớp 9 Thời kỳ này các em có sự thay đổi về tâm sinh líphức tạp, sự phát triển của các em về trí tuệ, thể chất phụ thuộc vào nhiều yếu tốnhư giáo dục của gia đình, nhà trường và xã hội Đặc biệt sự thay đổi lớn nhất,

rõ nhất chính là ở lứa tuổi 14- lứa tuổi học sinh lớp 8, ở lớp 8 này các e lại đượclàm quen thêm môn học mới là môn hóa học, đa số học sinh cho rằng hoá học làmôn khó học, môn học trừu tượng, các em rất sợ học tập môn hoá, hầu như rất íthọc sinh nắm vững kiến thức cũng như kĩ năng hoá học Vì thế các em rất thụđộng trong các tiết học và không hứng thú bộ môn này

Chuẩn bị đồ dùng dạy học: trong phương pháp cân bằng nhanh và chínhxác các phương trình hoá học chủ yếu dựa vào bảng phụ là chính

2.3 Các giải pháp đã sử dụng để giải quyết các vấn đề

- Áp dụng đề tài “Một số bí quyết, kinh nghiệm giúp học sinh cân bằng phương trình hóa học nhanh và chính xác trong bài tập cân bằng phản ứng hóa học của bộ môn Hóa học lớp 8”

Theo kiến thức chuẩn sách giáo khoa Hóa học lớp 8, để lập phương trìnhhóa cần tuân thủ theo 3 bước cơ bản, đó là:

Bước 1 Viết sơ đồ của phản ứng, gồm công thức hóa học của các chất

phản ứng và sản phẩm

Bước 2 Cân bằng số nguyên tử của mỗi nguyên tố: tìm hệ số thích hợp đặt

trước các công thức

Bước 3 Viết phương trình hóa học.

Nhận thấy: Ở bước 1 học sinh dễ hiểu để vận dụng, còn sau khi làm xong

bước 2 học sinh cũng nhanh chóng thực hiện được bước 3, tuy nhiên ở bước 2

để hoàn thành nhanh và đúng còn phụ thuộc vào tư duy và kỹ năng làm bài theotừng dạng bài tập của học sinh Vì vậy, qua quá trình giảng dạy thực tế nhiềunăm trong bộ môn Hóa học 8, tôi xin được giới thiệu những bí quyết và kinhnghiệm của mình về cân bằng phản ứng hóa học nhằm giúp học sinh làm đúng

và tiết kiệm thời gian

Bí quyết 1: Cân bằng theo phương pháp “Hệ số thập phân” Để cân bằng

phản ứng theo phương pháp này ta cần thực hiện các Bước sau :

Bước 1: Đưa các hệ số là số nguyên hay phân số vào trước các công thức hoá học sao cho số nguyên tử hai vế bằng nhau (thường thì cứ lấy hệ số nguyên

tử bên lớn chia cho hệ số nguyên tử bên bé hơn của cùng 1 nguyên tố).

Bước 2: Đưa hệ số cân bằng từ phân số thành số nguyên đơn giản bằng cách nhân với chính mẫu số của phân số đó với các hệ số của các nguyên tử ở 2

vế để được phương trình hoá học hoàn chỉnh.

- Tiếp tục lấy số nguyên tử O (vế phải) lớn hơn chia cho số nguyên tử O

(vế trái) ít hơn ta được hệ số 25 và điền vào trước phân tử O2 (vế trái)

Nhận xét: Rút ra được bí quyết 1 trên thì từ thực trạng dạy học dạng bài

này tôi thấy học sinh đều cân bằng nguyên tử P, sau đó cân bằng nguyên tử O ở

2 vế, dẫn đến sau khi cân bằng nguyên tử O thì hệ số của nguyên tử P lại phảiđiều chỉnh cân bằng theo hệ số cân bằng của phân tử P2O5 Dựa vào kinh nghiệm

và bí quyết 1 học sinh đã hiểu và áp dụng cho các ví dụ sau:

Ví dụ 2: Cân bằng phản ứng sau.

C2H2 + O2 t0

  CO2  + H2O

Ở phương trình này ta thấy:

- Để cân bằng được nguyên tử O ở 2 vế thì phải cân bằng nguyên tử C và

H ở 2 vế trước, sau đó tính tổng số nguyên tử O trong CO2 và H2O ta mới cânbằng được nguyên tử O trong O2

- Ở vế phải có 1 nguyên tử C, ở vế trái có 2 nguyên tử C vậy

Cách làm:

- Lấy số nguyên tử C (vế trái) lớn hơn chia cho số nguyên tử C (vế phải) íthơn là: “2: 1= 2” Đặt hệ số 2 vào trước nguyên tử C (vế phải) ít hơn nghĩa làtrước công thức hoá học CO2

Kinh nghiệm : Phương pháp này áp dụng đặc biệt có hiệu quả với các

phương trình có một hoặc nhiều chất là đơn chất Tổng số chất trong phản ứng

từ 3 đến 4 ( như các phản ứng giữa kim loại, phi kim với các chất khác hay các

phản ứng phân huỷ tạo ra đơn chất ) L ưu ý : Thường cân bằng số nguyên tử

trong đơn chất là sau cùng

Bí quyết 2: Cân bằng các phương trình hoá học theo phương pháp

“chẵn-lẻ”.

Để cân bằng theo phương pháp này ta làm như sau:

Xét các chất trước và sau phản ứng Nếu số nguyên tử của cùng mộtnguyên tố trong một số công thức hoá học là số chẵn còn ở công thức khác lại là

số lẻ thì đặt hệ số 2 trước công thức có số nguyên tử là lẻ, sau đó tìm các hệ sốcòn lại

Ví dụ 1: Cân bằng phương trình hoá học sau.

Al + O2 t0

  Al2O3

Ta thấy số nguyên tử O trong phân tử O2 ở vế trái là chẵn và số nguyên tử

O trong phân tử Al2O3 ở vế phải là lẻ, vậy cần đặt hệ số 2 trước phân tử Al2O3 và

3 trước phân tử O2 ở vế trái

Cách làm:

Al + O2 t0

  Al2O3Trước tiên ta cân bằng nguyên tử O, rồi đến nguyên tử Al ở 2 vế

Al + 3O2 t0

  2Al2O34Al + 3O2 t0

  2Al2O3Cuối cùng ta viết lại mũi tên ta được PTHH hoàn thiện

4Al + 3O2

0

t

  2Al2O3

Nhận xét: Rút ra được bí quyết 2 trên bởi đa số học sinh khi gặp dạng bài

này, học sinh đều cân bằng nguyên tử Al, rồi mới cân bằng nguyên tử O ở 2 vếdẫn đến hệ sốdẫn đến sau khi cân bằng nguyên tử O thì hệ số cân bằng nguyên

tử Al lại phải điều chỉnh cân bằng theo hệ số cân bằng của phân tử Al2O3 Dựavào kinh nghiệm và bí quyết 2 học sinh đã hiểu và áp dụng cho các ví dụ sau:

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

Tiếp theo ta cân bằng nguyên tử clo và nguyên tử nhôm.

2Al + 3 CuCl2    2AlCl3 + Cu

Cuối cùng ta cân bằng nguyên tử Cu ta được phương trình hoá học

2Al + 3CuCl2    2AlCl3 + 3Cu

Ví dụ 3: Lập phương trình hoá học của phản ứng.

Kinh nghệm: Trong các trường hợp cụ thể có thể các phương trình hoá học

có nhiều nguyên tố mà ở một số là chẵn ở một số bên là lẻ do đó ta nên chọnnguyên tố có số lẻ cao hơn để cân bằng

Ví dụ 4 : Na + H2O    NaOH + H2

Nhận thấy số nguyên tử Na và O ở 2 vế bằng nhau nên ta cân bằng sốnguyên tử H, do số nguyên tử H ở vế tái là chẵn còn tổng số nguyên tử H ở vếphải là lẻ cao hơn nên ta sẽ cân bằng nguyên tử H ở vế phải bằng cách thêm hệ

số chẵn là 2 vào trước phân tử NaOH (vì số nguyên tử H là lẻ) để tổng chẵn nhỏnhất

Kinh nghiệm: Với phương trình hoá học có tất cả 3 chất trong đó có 2 chất

là đơn chất thì sau khi chọn được nguyên tố thích hợp để cân bằng ta có thể tìmbội số chung nhỏ nhất của các chỉ số nguyên tố đó trong công thức hoá học đểtìm 2 hệ số cùng lúc

Bí quyết 3: Cân bằng các phương trình hoá học theo phương pháp “Tìm

10 lấy bội số chung trên chia cho chỉ số của nguyên tố O trong từng công thứchoá học để tìm hệ số

- Lấy “10 : 2 = 5” điền 5 vào trước công thức hoá học O2;

- Lấy “10 : 5 = 2” điền 2 vào trước công thức hoá học P2O5 ta được:

- Ta chọn nguyên tử H : Bội số chung gần nhất của 2 chỉ số của nguyên tố

H là 6 lấy bội số chung vừa tìm được lần lượt chia cho chỉ số của các chỉ sốtrong từng công thức, ta tìm được các hệ số tương ứng là :

N2 + 3H2 t0

  2NH3

Kinh nghiệm : Ta có thể sử dụng phương pháp “chẵn – lẻ” hay “tìm bội

số chung nhỏ nhất” để cân bằng những phương trình hóa học thuộc loại phản

ứng trao đổi thì ta nên cân bằng theo nhóm nguyên tố (coi nhóm giống nhau như

1 nguyên tố) chứ không nên cân bằng từng nguyên tố một, sẽ rất lâu và mất thờigian, dễ nhầm lẫn

Ví dụ: Ba(OH)2 + Fe(NO3)3    Ba(NO3)2 + Fe(OH)3

- Thêm hệ số 2 vào trước Fe(NO3)3, sau đó cân bằng nguyên tố Fe, nhóm(NO3) ở vế phải và cuối cùng cân bằng nguyên tố Ba, ta được phương trình hóa học:

3Ba(OH)2 + 2Fe(NO3)3    3Ba(NO3)2 + 2Fe(OH)3

Cách 2:

- Dùng phương pháp “tìm bội số chung nhỏ nhất”:

- Cân bằng nhóm (OH): ta tìm bội số chung nhỏ nhất của số nhóm 2 và 3

là 6, lấy 6 chia lần lượt cho 2 và 3 ta được các hệ số trước công thức có nhóm(OH) là: 3Ba(OH)2 và 2Fe(OH)3

- Sau đó dựa vào 2 chất trên ta cân bằng tiếp 2 nguyên tố Ba, Fe và nhóm(NO3) trong các công thức còn lại Cuối cùng ta được phương trình hóa học:

3Ba(OH)2 + 2Fe(NO3)3    3Ba(NO3)2 + 2Fe(OH)3

Bí quyết 4: Cân bằng phản ứng theo phương pháp “ nguyên tố tiêu biểu ”

Nguyên tố tiêu biểu là nguyên tố có đặc điểm sau :

+ Có mặt ít nhất trong các chất ở phản ứng đó

+ Liên quan gián tiếp nhất đến nhiều chất trong phản ứng

+ Chưa cân bằng về nguyên tử ở 2 vế

Gồm 3 Bước sau :

+ Bước 1: Chọn nguyên tố tiêu biểu

+ Bước 2: Cân bằng nguyên tố tiêu biểu

+ Bước 3: Cân bằng các nguyên tố khác theo nguyên tố này theo thứ tự:

(1) Số nguyên tử kim loại

(2) Số nguyên tử H (nếu nguyên tố tiêu biểu không phải là H)

(3) Cân bằng gốc axit

Ví dụ: K2Cr2O7 + HCl    KCl + CrCl3 + Cl2 + H2O

Cách làm :

- Nhận thấy nguyên tố tiêu biểu là nguyên tử O

- Cân bằng nguyên tố tiêu biểu :

K2Cr2O7    7H2O

- Cân bằng các nguyên tố khác :

+ Cân bằng K và Cr :

K2Cr2O7    2KCl + 2CrCl3+ Cân bằng số nguyên tử H :

7H2O    14HCl

+ Cân bằng gốc axit (Cl) :

14HCl    2KCl + 2CrCl3 + 3Cl2Vậy phương trình hóa học là :

K2Cr2O7 + 14HCl    2KCl + 2CrCl3 + 3Cl2 + 7H2O