Chuyen de Ren luyen ki nang lap phuong trinh hoa hoc

Khi học sinh thực hiện lập phương trình hóa học nhanh và chính xác là đồng nghĩa với việc các em đã nắm vững hệ thống kiến thức cơ bản về: kí hiệu hóa học của nguyên tố; công thức nhóm n[r]

Trang 1

A ĐẶT VẤN ĐỀ:

Trong quá trình dạy học, việc nâng cao chất lượng dạy và học là một vấn đề được quan tâm hàng đầu Để đạt được vấn đề đó đòi hỏi phải có sự

nổ lực về cả 2 phía: thầy và trò Bởi vì dạy học vừa mang tính khoa học vừa mang tính nghệ thuật, để nâng cao chất lượng giảng dạy đòi hỏi người giáo viên phải có năng lực sư phạm vững vàng, có những phương pháp giảng dạy phù hợp, theo hướng tích cực giúp học sinh chủ động trong việc tìm kiếm lĩnh hội kiến thức Việc nâng cao chất lượng giảng dạy nói chung

và dạy học môn Hóa học nói riêng cần có những phương pháp đặc trưng riêng Ngoài việc lên lớp, người giáo viên phải không ngừng học hỏi, tìm kiếm tham khảo những tài liệu có liên quan để làm sao có thể truyền đạt những kiến thức cho học sinh một cách nhẹ nhàng, dể hiểu Sự tiếp thu của học sinh nhiều hay ít, nhanh hay chậm là yếu tố quyết định cho chất lượng học tập

Trong chương trình Hóa học THCS và THPT hầu hết các bài tập trong

hệ thống bài tập hóa học đều có liên quan đến phương trình hóa học Do đó việc lập phương trình hóa học giữ vai trò hết sức quan trọng, đặc biệt nó là yếu tố tiên quyết để giải bài toán tính theo phương trình hóa học Khi học sinh thực hiện lập phương trình hóa học nhanh và chính xác là đồng nghĩa

với việc các em đã nắm vững hệ thống kiến thức cơ bản về: kí hiệu hóa học của nguyên tố; công thức nhóm nguyên tử; phân biệt được kim loại với phi kim; hóa trị của nguyên tố, nhóm nguyên tử; lập công thức hóa học của

hợp chất … Vì vậy tôi đã chọn chuyên đề: “rèn kĩ năng lập phương trình hóa học”

Thực trạng của vấn đề lập phương trình hóa học ở bậc THCS đòi hỏi phải có giải pháp mới để giải quyết:

Lập phương trình hóa học đòi hỏi học sinh phải tự lực tư duy, thực hiện đủ các bước lập phương trình hóa học dưới sự hướng dẫn của giáo viên, đòi hỏi học sinh phải biết cách làm việc với từng yêu cầu của bài tập, phải có kĩ năng cơ bản thực hiện các bước lập phương trình hóa học một cách chính xác và nhanh

Kỹ năng lập phương trình hóa học được hình thành cho học sinh từ bài

16: Phương trình hóa học trong chương II: Phản ứng hóa học của chương

trình hóa học lớp 8 Từ đó trở đi việc lập phương trình hóa học trở thành kỹ năng được vận dụng thường xuyên cho hầu hết các dạng bài tập hóa học Trong quá trình giảng dạy, việc hướng dẫn và luyện tập kỹ năng lập phương trình hóa học cho học sinh thường gặp những tồn tại sau:

B NỘI DUNG 1- Đối với học sinh lớp 8:

Đối tượng này vốn kiến thức hóa học của các em rất ít, các em chủ yếu lập các phương trình hóa học với các sơ đồ phản ứng đơn giản Do đó giáo viên nên hướng dẫn các em tiến hành thực hiện chọn hệ số thích hợp đặt trước các công thức hóa học trong sơ đồ phản ứng để cân bằng số nguyên

tử của mỗi nguyên tố theo trình tự sau:

1 Cân bằng số nguyên tử của nguyên tố kim loại.

Trang 2

2 Cân bằng số nguyên tử của nguyên tố phi kim hoặc nhóm nguyên tử thuộc gốc axit (trừ phi kim H và O).

3 Cân bằng số nguyên tử của nguyên tố H.

4 Cân bằng số nguyên tử của nguyên tố O.

Thực hiện theo trình tự trên đúng cho hầu hết các sơ đồ phản ứng hóa học dơn giản

Để học sinh thực hiện được trình tự trên giáo viên cần chú ý trong quá trình giảng dạy phải thực hiện được các yêu cầu sau:

● Yêu cầu 1: Cần giúp học sinh viết thông thạo kí hiệu hóa học các nguyên tố thường gặp và phân biệt được kim loại với phi kim.

Để làm được yêu cầu này, trong bài 5 “Nguyên tố hóa học” cần hướng dẫn cho học sinh cách nhớ kí hiệu hóa học:

a) Đối với các nguyên tố kim loại thường gặp: kí hiệu hóa học của

chúng hầu hết có 2 chữ cái (trừ kim loại kali kí hiệu hóa học có một chữ cái K), chú ý khắc sâu các kí hiệu hóa học của những nguyên tố không trùng với chữ cái đầu theo tên Việt Nam, ví dụ như: Nhôm: Al, kẽm:

Zn, Hướng dẫn học sinh học thuộc kí hiệu hóa học của nguyên tố kim loại theo trình tự sau:

Tên nguyên tố kim loại Kí hiệu hóa học câu văn nhớ các nguyên tố

kim loại

Trang 3

Nhớ kí hiệu hóa học của nguyên tố kim loại theo trình tự trên rất có lợi cho các em ở các bài học sau này

b) Đối với các nguyên tố phi kim thường gặp: kí hiệu hóa học của hầu

hết các phi kim có một chữ cái và trùng với chữ cái đầu theo tên gọi Việt Nam của chúng (Chỉ số ít phi kim có kí hiệu hóa học gồm 2 chữ cái, cần khắc sâu cho học sinh là Clo: Cl, silic: Si, Brom: Br) Hướng dẫn học sinh học thuộc kí hiệu hóa học của nguyên tố phi kim theo trình tự sau:

Tên nguyên tố phi kim Kí hiệu hóa học Câu văn nhớ các nguyên tố

phi kim

Kĩ năng viết và nhớ các kí hiệu hóa học của nguyên tố kim loại, nguyên

tố phi kim được luyện tập và củng cố ở những bài học sau này

● Yêu cầu 2: Cần giúp học sinh nắm vững hóa trị các nguyên tố, nhóm nguyên tử và nhận ra nhóm nguyên tử thuộc gốc axit.

a) Hóa trị của nguyên tố: Yêu cầu học sinh nắm vững hóa trị của các

nguyên tố có 1 hóa tri, còn những nguyên tố có nhiều hóa trị sẽ dần dần hình thành sau này

- Trong dãy kim loại ở trên các nguyên tố kim loai có 1 hóa trị như:

Hóa trị II Ba, Ca, Mg, Zn

- Trong dãy phi kim ở trên các nguyên tố phi kim có 1 hóa trị như:

- Nếu có điều kiện về thời gian giáo viên cho học sinh chép và học thuộc

“Bài ca hóa trị”

b) Hóa trị của nhóm nguyên tử và nhận ra nhóm nguyên tử thuộc gốc axit.

Trang 4

- Nhóm nguyên tử chỉ có một hóa trị, khi lập phương trình hóa học xem chúng như một nguyên tố để cân bằng

Hóa trị Nhóm nguyên tử Tên nhóm nguyên tử

II

- Nhấn mạnh cho học sinh nắm được: Trừ nhóm OH, các nhóm còn lại đều thuộc gốc Axit.

Nắm vững hóa trị giúp học sinh lập đúng công thức hóa học trong sơ đồ phản ứng

Khi các yêu cầu trên được thực hiện chặt chẽ trong chương I: Chất – Nguyên tử - Phân tử, thì đến bài 16: Phương trình hóa học và những bài học sau sẽ hướng dẫn cho học sinh lập phương trình hóa học theo trình tự nêu trên rất nhẹ nhàng và khắc phục được những tồn tại của học sinh, của giáo viên đã được nêu ra ở phần thực trạng

Ví dụ 1: Lập phương trình hóa học cho các sơ đồ phản ứng sau:

a) H2 + O2 - > H2O

b) Cu + O2 - > CuO

c) P + O2 - > P2O5

d) K + O2 - > K2O

e) Al + O2 - > Al2O3

Hướng dẫn:

Chon hệ số cân bằng số nguyên tử của các nguyên tố theo thứ tự:

a) Nguyên tố H, rồi đến nguyên tố O:

H2 + O2 - > H2O

Hệ số tạm thời: 1 12 1

Hệ số cần chọn: 2 1 2

(Vì thực tế không có 0,5 phân tử nên không để hệ số dưới dạng phân số

mà phải khử mẫu)

Phương trình hóa học là: 2H2 + O2  2H2O

b) Nguyên tố Cu, rồi đến nguyên tố O:

Cu + O2 - > CuO

Phương trình hóa học là: 2Cu + O2  2CuO

Trang 5

c) P, rồi đến O:

P + O2 - > P2O5

Phương trình hóa học là: 4P + 5O2  2P2O5

d) K, rồi đến O:

K + O2 - > K2O

Phương trình hóa học là: 4K + O2  2K2O

e) Al, rồi đến O:

Al + O2 - > Al2O3

Phương trình hóa học là: 4Al + 3O2  2Al2O3

a) KClO3 > KCl + O2

b) P2O5 + H2O > H3PO4

c) Fe(OH)3 > Fe2O3 + H2O

d) SO2 + O2 > SO3

e) KNO3 > KNO2 + O2

Hướng dẫn:

Chon hệ số cân bằng số nguyên tử của các nguyên tố theo thứ tự: a) K, Cl, rồi đến O:

KClO3 > KCl + O2

Phương trình hóa học là: 2KClO3  2KCl + 3O2

b) P, H, rồi đến O:

P2O5 + H2O > H3PO4

Phương trình hóa học là: P2O5 + 3H2O  2H3PO4

c) Fe, H, rồi đến O:

Fe(OH)3 > Fe2O3 + H2O

Phương trình hóa học là: 2Fe(OH)3  Fe2O3 + 3H2O

Trang 6

d) S, rồi đến O:

SO2 + O2 > SO3

Phương trình hóa học là: 2SO2 + O2  2SO3

e) K, N, rồi đến O:

KNO3 > KNO2 + O2

Phương trình hóa học là: 2KNO3  2KNO2 + O2

a) Al + HCl > AlCl3 + H2

b) Fe(NO3)3 > Fe2O3 + NO2 + O2

c) Fe(OH)2 + O2 + H2O > Fe(OH)3

d) FeS2 + O2 > Fe2O3 + SO2

Hướng dẫn:

Chon hệ số cân bằng số nguyên tử của các nguyên tố theo thứ tự: a) Al, Cl, rồi đến H:

Al + HCl > AlCl3 + H2

Hệ số tạm thời: 1 3 1 32

Hệ số cần chọn: 2 6 2 3

Phương trình hóa học là: 2Al + 6HCl  2AlCl3 + 3H2 b) Fe, N, rồi đến O:

Fe(NO3)3 > Fe2O3 + NO2 + O2

Phương trình hóa học là: 4Fe(NO3)3  2Fe2O3 + 12NO2 + 3 O2 c) Fe, H, rồi đến O:

Fe(OH)2 + O2 + H2O > Fe(OH)3

Phương trình hóa học là: 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O  4Fe(OH)3 d) Fe, S, rồi đến O:

FeS2 + O2 > Fe2O3 + SO2

Phương trình hóa học là: 4FeS2 + 11O2  2Fe2O3 + 8SO2

Trang 7

a) FexOy + HCl > FeCl2 y

x + H2O b) FexOy + H2SO4 > SO4¿2 y x

Fe2¿ + H2O c) CxHy + O2 > CO2 + H2O

Hướng dẫn:

Chon hệ số cân bằng số nguyên tử của các nguyên tố (hoặc nhóm nguyên tử) theo thứ tự:

a) Fe, Cl, H, rồi đến O:

FexOy + HCl > FeCl2 y

x + H2O

Hệ số tạm thời: 1 2y x y

Hệ số cần chọn: 1 2y x y

Phương trình hóa học là: FexOy + 2yHCl  x FeCl2 y

x + yH2O b) Fe, nhóm SO4, H, rồi đến O:

FexOy + H2SO4 > SO4¿2 y x

Fe2¿ + H2O

Hệ số tạm thời: 2 2y x 2y

Hệ số cần chọn: 2 2y x 2y

Phương trình hóa học là: 2FexOy +2yH2SO4 >x SO4¿2 y x

Fe2¿ + 2yH2O c) C, H, rồi đến O:

CxHy + O2 > CO2 + H2O

Hệ số tạm thời: 1 2 x +

y

2 2

x 2y

Hệ số cần chọn: 4 (4x +y) 4x 2y

Phương trình hóa học là: 4CxHy + (4x +y)O2 4x CO2 + 2y H2O

a) Al2O3 + HNO3 > Al(NO3)3 + H2O

b) Mg(OH)2 + H3PO4 > Mg3(PO4)2 + H2O

c) Al + H2SO4 > Al2(SO4)3 + H2

Hướng dẫn:

a) Al, nhóm NO3, H, rồi đến O:

Al2O3 + HNO3 > Al(NO3)3 + H2O

Phương trình hóa học là: Al2O3 + 6HNO3  2Al(NO3)3 + 3H2O b) Mg, nhóm PO4, H, rồi đến O:

Trang 8

Mg(OH)2 + H3PO4 > Mg3(PO4)2 + H2O

Phương trình hóa học là: 3Mg(OH)2 + 2H3PO4 Mg3(PO4)2+6H2O

c) Al, nhóm SO4, rồi đến H:

Al + H2SO4 > Al2(SO4)3 + H2

Phương trình hóa học là: 2Al + 3H2SO4  Al2(SO4)3 + 3H2

2- Đối với học sinh lớp 9:

- Đối tượng này đã có vốn kiến thức hóa học nhất định, các em lập phương trình hóa học chủ yếu dựa trên các sơ đồ phản ứng tự viết Vì vậy bước hình thành sơ đồ phản ứng đóng vai trò hết sức quan trọng (có sơ đồ phản ứng hóa học đúng thì các em mới lập được phương trình hóa học đúng) Để viết đúng sơ đồ phản ứng hóa học, trong quá trình giảng dạy cần khắc sâu cho học sinh tính chất hóa học, điều chế, của các chất

- Phần lớn các sơ đồ phản ứng hóa học trong chương trình, cũng được tiến hành chọn hệ số để cân bằng số nguyên tử của các nguyên tố theo trình

tự đã hướng dẫn ở lớp 8, kể cả các sơ đồ phản ứng trong phần hợp chất hữu cơ:

Ví dụ: Lập phương trình hóa học cho các sơ đồ phản ứng sau:

a) C4H10 + O2 > CH3COOH + H2O

b) CH3COOH + Al2O3 > (CH3COO)3Al + H2O

Hướng dẫn:

a) C, H rồi đến O:

C4H10 + O2 > CH3COOH + H2O

Phương trình hóa học là: 2C4H10 + 5O2 → 4CH3COOH + 2H2O b) Al, gốc axit CH3COO, H rồi đến O:

CH3COOH + Al2O3 > (CH3COO)3Al + H2O

Phương trình hóa học là: 6CH3COOH+Al2O3 →

2(CH3COO)3Al+3H2O

*Tuy nhiên trong chương trình còn một số sơ đồ phản ứng không thể tiến hành cân bằng theo trình tự trên, do đó cần hướng dẫn cho các em một

số phương pháp cân bằng riêng:

a – Trường hợp có 2 nguyên tố kim loại trong một sơ đồ phản ứng:

Trang 9

Hướng dẫn các em tiến hành thực hiện chọn hệ số thích hợp đặt trước các công thức hóa học trong sơ đồ phản ứng để cân bằng số nguyên tử của mỗi nguyên tố theo trình tự sau:

1- Cân bằng số nguyên tử của nguyên tố phi kim hoặc nhóm nguyên tử thuộc gốc axit

2- Cân bằng số nguyên tử của các nguyên tố kim loại.

Ví dụ: Lập phương trình hóa học cho các sơ đồ phản ứng sau:

a) NaOH + Fe2(SO4)3 - > Na2SO4 + Fe(OH)3

b) BaCl2 + Al2(SO4)3 - > AlCl3 + BaSO4

c) Na3PO4 + Ca(OH)2 - > NaOH + Ca3(PO4)2

d) CuSO4 + Al - > Cu + Al2(SO4)3

e) Fe3O4 + Al - > Fe + Al2O3

Hướng dẫn:

a) Nhóm SO4, Na, Fe (hoặc Fe, Na), nhóm OH:

NaOH + Fe2(SO4)3 - > Na2SO4 + Fe(OH)3

Phương trình hóa học là: 6NaOH+Fe2(SO4)33Na2SO4 + 2Fe(OH)3 b) Nhóm SO4 (hoặc Cl), Al, Ba (hoặc Ba, Al):

BaCl2 + Al2(SO4)3 - > AlCl3 + BaSO4

Phương trình hóa học là: 3BaCl2 + Al2(SO4)3 2AlCl3 + 3BaSO4 c) Nhóm PO4, Ca, Na (hoặc Na, Ca):

Na3PO4 + Ca(OH)2 - > NaOH + Ca3(PO4)2

Phương trình hóa học là: 2Na3PO4+3Ca(OH)26NaOH+Ca3(PO4)2 d) Nhóm SO4, Cu, Al (hoặc Al, Cu):

CuSO4 + Al - > Cu + Al2(SO4)3

Phương trình hóa học là: 3CuSO4 + 2Al  3Cu + Al2(SO4)3

e) O, Fe, Al (hoặc Al, Fe):

Fe3O4 + Al - > Fe + Al2O3

Phương trình hóa học là: 3Fe3O4 + 8Al  9Fe + 4Al2O3

b – Lập Phương trình hóa học theo phương pháp suy luận cho - nhận:

Trang 10

RxOy + CO  t R + CO2

Ta thấy : 1CO nhận 1O (do oxit nhường)  1CO2

Vì vậy, hệ số CO luôn bằng chỉ số Oxi trong oxit

Phương trình : RxOy + yCO  to xR + yCO2

c – Lập Phương trình hóa học theo phương pháp cân bằng đại số

Phương pháp: Đặt ẩn là các hệ số của các chất trong phương trình, từ

đó lập được một hệ phương trình nghiệm nguyên vô định Tìm nghiệm nguyên tối giản nhất là hệ số của các phương trình tương ứng Các bước:

B 1: Đặt các hệ a,b,c.d và thiết lập các đẳng thức toán để bảo toàn số nguyên tử mỗi nguyên tố

B 2: Chọn nghiệm tự do cho 1 hệ số bất kỳ  các hệ số khác

B 3: Khử mẫu, nếu các hệ số dạng phân số

Ví dụ 1:

aFeS2 + bO2

o

t

  cFe2O3 + dSO2 (Điều kiện a, b, c, d là những

số nguyên dương)

Ta có: a = 2c , 2a = d , 2b = 3c + 2d

Chọn: c = 1  a =2 ; d = 4 ; b =

11

2  c = 2 ; a = 4 ; d = 8 ; b = 11

Phương trình hóa học là: 4FeS2 + 11O2

o

t

  2Fe2O3 + 8SO2

Ví dụ 2: CxHyOz + O2  to CO2 + H2O

Cân bằng nhẩm đối với C,H và đặt hệ số O2 là t

CxHyOz + t O2  to xCO2 +

y

2H2O

Ta có : 2t + z = 2x +

y

2  t = (

y 4

x 

)

Phương trình hóa học là: CxHyOz + (

y 4

x 

)O2

o

t

  xCO2 +

y

2H2O

Ví dụ 3: aC6H12O6  bC2H5OH + cCO2

Ta có: 6a = 2b + c; 12a = 6b; 6a = b + 2c

Chọn: a = 1  b = 2; c = 2

Phương trình hóa học là: C6H12O6  2C2H5OH + 2CO2

Phương pháp đại số có thể dùng cho nhiều sơ đồ phản ứng, nhưng điểm hạn chế của phương pháp đại số là phải lập một hệ phương trình nghiệm nguyên có vô số nghiệm Với sơ đồ phản ứng càng phức tạp thì hệ phương trình nghiệm nguyên càng cồng kềnh (sơ đồ phản ứng có n hệ số thì phải lập hệ phương trình đại số có n-1 phương trình), việc giải hệ phương trình mất rất nhiều thời gian (Nhất là không biết loại đi những phương trình đại số phức tap) Do đó, khi nào chúng ta thực hiện cân bằng theo các trình tự đã hướng dẫn không thành công thì mới sử dụng phương pháp đại số

* Để cân bằng các phản ứng khó nhiều khi phải dùng tới các phương pháp đặc biệt Ví dụ như: phương pháp thăng bằng hóa trị

Định dạng
Số trang	17
Dung lượng	104,17 KB