Đề tài sáng kiến kinh nghiệm:

KINH NGHIỆM GIẢI BÀI TẬP TÍNH THEO PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC Ở TRƯỜNG THCS THỊ TRẤN THỚI LAI

 

A – MỞ ĐẦU

   I - Lý do chọn đề tài:

       1. Lý do khách quan:

          Do trình độ xã hội ngày một nâng cao, chất lượng giáo dục toàn diện của thế  hệ trẻ ngày càng phải đáp ứng yêu cầu phát triển nguồn nhân lực phục vụ công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước, phù hợp với thực tiễn và truyền thống Việt nam, tiếp cận trình độ giáo dục phổ thông ở các nước phát triển trên khu vực và trên thế giới. Bởi thế cho nên, trong các nhà trường THCS  nói riêng cần chăm lo việc đổi mới phương pháp dạy và học được quy định trong luật giáo dục đồng thời xuất phát từ quan điểm chỉ đạo của Nghị quyết TW 2 - Khoá VIII về việc “Đổi mới phương pháp dạy học ở tất cả các bậc học ,cấp học”. Khắc phục những hạn chế, tăng cường tính thực tiễn, kỹ năng thực hành, năng lực tự học, bổ xung những thành tựu khoa học và công nghệ hiện đại phù hợp với khả năng tiếp thu của học sinh và hoàn cảnh của địa phương.

       2. Lý do chủ quan:

                       Bản thân tôi là giáo viên trực tiếp giảng dạy môn hoá học tôi thấy môn hoá học là môn học rất mới mẻ, rất khó, nhất là với học sinh lớp 8. Là năm đầu làm quen với môn học này, học sinh rất lo lắng và rất nhiều em không biết làm bài tập toán hoá. Đặc biệt với học sinh nơi tôi dang trực tiếp giảng dạy việc rèn kỹ năng giải bài tập tính theo PTHH  càng khó khăn hơn.

  Năm học 2008-2009 là năm thứ 3 toàn ngành GD hưởng ứng cuộc vận động

“hai không” với 4 nội dung. Là một GV tâm huyết với nghề tôi luôn trăn trở phải làm thế nào để thực hiện tốt cuộc vận động này.Do đó tôi đã cố gắng theo khả năng để đề cập đến vấn đề nhằm giúp các em học sinh có thể giải được các dạng bài tập lập PTHH và tính theo PTHH một cách đơn giản hơn, dễ hiểu hơn. Đây chính là lí do mà tôi nội dung sáng kiến kinh nghiệm này: “Một số kinh nghiệm giải bài tập tính theo PTHH lớp 8 THCS” 

   II - Mục đích nghiên cứu:

   Mục đích của chuyên đề này là giúp các em củng cố được kiến thức cơ bản liên quan đến dạng bài tập tính theo PTHH, rèn luyện kỹ năng giải bài tập toán hoá để có cách giải nhanh nhất, chính xác nhất, bên cạnh đó giảm bớt lo sợ trong học sinh, giúp các em có hứng thú học tập bộ môn Hoá học cũng như tự tin hơn trên con đường học tập của mình.

   III - Đối tượng nghiên cứu: 

   Rèn luyện kĩ năng làm bài tập định lượng dạng bài tập tính theo PTHH cho học sinh ở trường THCS.

IV - Phạm vi nghiên cứu: 

- Chương trình hoá học 8, 9 THCS.

V - Nhiệm vụ nghiên cứu: 

   1. Thực trạng trước khi thực hiện các giải pháp của đề tài:

a) Thuận lợi:

- Giáo viên được phân công giảng dạy đều có trình độ và lòng nhiệt tình đồng thời thấu hiểu hoàn cảnh của học sinh.

- Tài liệu tham khảo có nhiều loại sách, do nhiều tác giả biên soạn giúp giáo viên có thể tham khảo và chọn bài tập cho phù hợp với học sinh của mình.

- Chương trình sách giáo khoa có nhiều thay đổi, sau mỗi bài học có nhiều bài tập, đồng thời mỗi chương đều có một đến hai bài luyện tập.

Phần lớn học sinh đã tỏ ra hứng thú và yêu thích bộ môn.

 b)Khó khăn:

- Phương tiện thiết bị của trường còn thiếu nhiều, chưa có phòng thí nghiệm dẫn đến chất lượng dạy học chưa cao, làm cho tiết học chưa thực sự sinh động, hứng thú và có hiệu quả.

- Do đa số học sinh là con nông dân nên các em phần lớn dành thời gian cho việc phụ giúp gia đình, ít chuẩn bị bài ở nhà và đến trường. Do đó việc giải bài tập hoá học nói chung đạt hiệu quả chưa cao và kĩ năng giải bài tập hoá học tính theo PTHH nói riêng còn thấp.

   2. Những biện pháp đề xuất thực hiện các giải pháp của chuyên đề.

   Để định hướng cho các em hình thành kỹ năng giải bài tập tính theo PTHH tôi mạnh dạn đề xuất các giải pháp sau:

a) Về kiến thức:

- Tăng cường kiểm tra, uốn nắn ghi nhớ kí hiệu hoá học, viết công thức hoá học, lập PTHH rồi mới dựa vào phương trình để tính toán.

- Qua các bài tập Hoá học thuộc đề tài nghiên cứu, học sinh nắm chắc các dạng bài tập tính theo phương trình hoá học (bài tập tính theo số mol, xác định chất dư, bài tập có liên quan đến hiệu suất...).

b) Về kĩ năng:

- Hình thành cho học sinh kĩ năng, kĩ xảo giải tốt các dạng bài tập chủ yếu đưa về dạng bài tập tính theo số mol cơ bản dễ nhớ nhất, học sinh dễ dàng tính toán các đại lượng khác.

c) Về giáo dục:

- Rèn luyện cho học sinh thói quen độc lập, tự lực tư duy, năng động sáng tạo, đặc biệt khả năng dự đoán và phương pháp giải các bài tập tính theo PTHH một các nhanh nhất, dễ hiểu nhất và có hiệu quả

VI - Phương pháp nghiên cứu:

- Điều tra thực trạng, thực tế giảng dạy

- Nghiên cứu tài liệu

 - Ứng dụng thực nghiệm

B – NỘI DUNG

   I - Cơ sở lí luận:

- Trong luật giáo dục đã ghi rõ giáo dục phổ thông là phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động sáng tạo của học sinh phù hợp với từng lớp học, môn học, tác động đến tình cảm đem lại niềm vui, hứng thú trong khi học môn hoá học.

- Phương pháp tích cực là phương pháp GD - dạy học theo hướng phát huy tính tích cực, chủ động sáng tạo của người học thông qua quan sát ĐDDH

 (tranh ảnh, mô hình.....)

- Trong giáo dục học đại cương, bài tập được xếp trong hệ thống phương pháp giảng dạy, phương pháp này được coi là một trong các phương pháp quan trọng nhất để nâng cao chất lượng giảng dạy của bộ môn. Mặt khác giải bài tập là một phương pháp học tập tích cực. Một học sinh có kinh nghiệm là HS sau khi học bài xong, chưa hài lòng với các hiểu biết của mình và chỉ yên tâm sau khi tự mình giải được các bài tập.

     II - Những công việc thực hiện:

           Trong chươg trình THCS có rất nhiều dạng bài tập tôi lấy ví dụ trong sách ôn tập và kiểm tra hoá 8 cũng có tới 10 dạng bài tập mà tác giả Ngô Ngọc An đưa vào làm 10 chủ đề lớn cho quyển sách

          Nhưng trong chuyên đề này tôi chỉ đi sâu vào mảng kiến thức giải bài tập tính theo PTHH trong chương trình hoá học THCS. Muốn làm được các dạng bài tập này HS cần tổng hợp nhiều mảng kiến thức: Nhớ kí hiệu hóa học, viết công thức hóa học, xác định chất tham gia (chất phản ứng), chất tạo thành (sản phẩm), dựa vào số mol, khối lượng mol và thể tích mol chất (khí, rắn..).

           Tuy nhiên tôi chỉ dám đưa ra giải pháp nhỏ nhằm giúp các em làm tốt mảng kiến thức trên.                                                                                    

 

 

III - Nội dung nghiên cứu:

Chủ đề : Giải bài tập tính theo phương trình hóa học

   1. Phương pháp hình thành kỹ năng giải bài tập hoá học định lượng:

          - Cùng với việc hình thành khái niệm hoá học, HS cần được thực hiện giải một hệ thống bài tập theo sơ đồ định hướng sau:

      + Nghiên cứu đầu bài, xác định những dữ kiện đầu bài đã cho và yêu cầu

         hoá học cần xác định.

      + Xác định hướng giải.

      + Trình bày lời giải.

      + Kiểm tra lời giải

   Việc giải bài tập hoá học theo sơ đồ định hướng là rất quan trọng, giúp học sinh giải quyết vấn đề một cách khoa học.

   Việc lựa chọn và xây dựng những bài tập hoá học nội dung có nhiều cách giải, có cách giải ngắn gọn, thông minh, đóng vai trò quan trọng đối với việc hình thành kỹ năng giải bài tập hoá học định lượng. Đặc biệt, các bài tập yêu cầu vận dụng kiến thức, kỹ năng để giải quyết 1số vấn đề thực tiễn học tập hoá học.

   2. Khi giải bài tập tính theo PTHH cần lưu ý những điểm sau:

- Công thức liên hệ giữa 3 đại lượng (khối lượng, số mol, khối lượng mol)

    (1)  m = n.M                    (2)  n =               (3)  M =   

   Trong đó: m là khối lượng (tính bằng gam) của một lượng nguyên tố hay một                      lựơng chất nào đó.

                     n  là số mol chất

                     M là khối lượng mol (nguyên tử, phân tử...)

- Lập phương trình hoá học:

  + Viết đúng CTHH của các chất phản ứng và các chất mới sinh ra.

  + Chọn hệ số phân tử sao cho số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở 2 vế đều 

     bằng nhau. Không được thay đổi chỉ số trong các công thức hoá học.

- Từ PTHH nhất thiết phải rút ra tỉ lệ số mol của chất cho biết và chất  cần tìm

   3. Phương pháp tiến hành các dạng bài tập tính theo phương trình hoá học:

Dạng 1: Tính khối lượng (hoặc thể tích khí, đktc) của chất này khi đã biết lượng (hoặc thể tích khí) của một chất khác trong phương trình phản ứng.

* Các bước thực hiện:

- Chuyển giả thiết cho về số mol.

- Viết và cân bằng PTPƯ

- Dựa vào tỉ lệ mol theo PTPƯ, từ số mol chất đã biết tìm số mol chất chưa biết (theo qui tắc tam xuất)

- Từ số mol, tính ra khối lượng (hoặc thể tích khí) hay các vấn đề khác mà đề bài yêu cầu trả lời.

  * Ví dụ:  Cho 13g Zn tác dụng vừa đủ với dung dịch HCl, sau phản ứng thu được hiđro và dung dịch muối. Hãy tính:

   a) Thể tích khí hiđro thu được ở đktc.

b) Khối lượng dung dịch muối tạo thành. 

Giải

- Tính số mol kẽm (Zn) tham gia phản ứng:

                    n_Zn =    

  - PTHH:      Zn    +    2HCl     ZnCl₂   +  H₂

                   1mol                               1mol        1mol

                 0,2 mol                             y mol        x mol

a) Số mol H₂ tạo thành:   x =                       

=>

b) Số mol ZnCl₂ tạo thành:   y =                        

           =>  Khối lượng muối: 

Dạng 2: Cho biết khối lượng của 2 chất tham gia, tìm khối lượng của chất tạo thành.

   * Loại này, trước hết phải xác định xem, trong 2 chất tham gia chất nào phản ứng hết, chất nào còn dư. Sản phẩm chỉ được tính theo chất tham gia nào phản ứng hết (áp dụng như dạng 1)

   * Để trả lời câu hỏi trên ta làm như sau:

Giả sử có phản ứng:  A + B C + D

Với số mol cho ban đầu của A là a mol, của B là b mol.

 

So sánh hai tỉ số	Chất phản ứng hết	Sản phẩm tính theo
Nếu:	A, B đều hết	A hoặc B
	B hết	Theo B
	A hết	Theo A

   Nội dung bài toán trên có thể giải đơn giản nếu ta cố gắng hiểu và giải theo phương pháp “ 3 dòng” qua ví dụ sau.

   * Ví dụ: Nếu cho 11,2g Fe tác dụng với 18,25g HCl thì sau phản ứng sẽ được những chất nào ? Bao nhiêu gam?

Giải

• Tính số mol: 

 

• Phản ứng:           Fe      +    2HCl         FeCl₂    +     H₂

Ban đầu cho:       0,2            0,5                        0               0

Phản ứng:            0,2           2.0,2                    0,2             0,2          

        Sau phản ứng:       0              0,1                       0,2             0,2          

(Vì  nên Fe phản ứng hết; 0,2 mol)

Theo PTPƯ thì số mol HCl phản ứng gấp đôi số mol Fe

ð    n_{HCl (phản ứng)} = 2.0,2 = 0,4 (mol)

    p.ư

Vậy sau phản ứng thu được:

 

 

    _dư

Dạng 3:  Hiệu suất phản ứng (H%):

   * Trong phản ứng:  A + B  C + D

   a) Nếu hiệu suất tính theo chất sản phẩm (C hoặc D):                                                           

                            Lượng sản phẩm thực tế x 100%

       H% =                                                                                  (1)

                  Lượng sản phẩm lí thuyết (tính theo phản ứng)

                                                                 Lượng sản phẩm lí thuyết x H%

      Suy ra:   Lượng sản phẩm thực tế =                                                                            

                                                                                100%

   b) Nếu hiệu suất tính theo chất ban đầu  (A hay B):                                                           

   - Phải tính theo chất ban đầu nào phản ứng thiếu.

                   Lượng (A) phản ứng x 100%

       H% =                                                     (2)

                    Lượng (A) cho ban đầu

   - Cần nhớ rằng H%  100%

      * Ví dụ: Người ta điều chế vôi sống (CaO) bằng cách nung đá vôi (CaCO3).     Lượng vôi sống thu được từ 1 tấn đá vôi có chứa 10% tạp chất là 0,45 tấn.

     Hãy tính hiệu suất phản ứng.

Giải

 _{tinh khiết}  = 1x  tấn

Phương trình phản ứng được biểu diễn như sau:

              CaCO3     CaO    +     CO2                                                      

              1mol                    1mol           1mol

              100g                    56g

              100 t                    56 t

               0,9t                      xt     

                                           => x = 0,504 t (khối lượng lý thuyết)

 Vậy hiệu suất phản ứng là:           0,45

                                         H% =             x 100% = 89,28%

                                                     0,504

Dạng 4:  Tạp chất và lượng dùng dư trong phản ứng:

   a) Tạp chất là chất có lẫn trong nguyên liệu ban đầu nhưng là chất không tham gia phản ứng. Vì vậy phải tính ra lượng nguyên chất trước khi thực hiện tính toán theo PTPƯ.

   * Ví dụ: Nung 200g đá vôi có lẫn 5% tạp chất được vôi sống CaO và khí CO2 . Tính khối lượng vôi sống thu được nếu hiệu suất phản ứng đạt 80%.

Giải

• Lượng tạp chất: 

=> lượng CaCO3 = 200 – 10 = 190g

   Phản ứng:  CaCO₃   CaO    +   CO₂

   Tỉ lệ:          100g                   56g          

   Cho:           190                      xg

• m _{CaO (lý thuyết)} = x =

    => m _{CaO (thực tế)} = 106,4.

   b) Lượng lấy dư một cách nhằm thực hiện phản ứng hoàn toàn một chất khác. Lượng này không đưa vào phản ứng nên khi tính lượng cần dùng phải tính tổng lượng đủ cho phản ứng + lượng lấy dư

         * Ví dụ: Tính thể tích dung dịch HCl 2M đã dùng để hoà tan hết 10,8g Al, biết đã dùng dư 5% so với lượng cần phản ứng.

                               Giải

           n_Al =

PTPƯ:     2Al        +      6HCl        2AlCl₃    +   H₂

                2mol              6mol

                0,4mol           xmol

=>

   V_{ddHCl (p.ư)} =

   V_{ddHCl (dư)} =

   V_{ddHCl (đã dùng)} = V_(p.ư) + V _(dư) = 0,6 + 0,3 = 0,63 lit

Dạng 5:  Tính theo nhiều phản ứng nối tiếp nhau:

• Các phản ứng được gọi là nối tiếp nhau nêú như chất tạo thành ở phản ứng này lại là chất tham gia ở phản ứng kế tiếp.
• Đối với loại này có thể lần lượt theo từng phản ứng cho đến sản phẩm cuối cùng. Ngoài ra có thể giải nhanh chóng theo sơ đồ hợp thức                

   * Ví dụ: Đốt cháy hoàn toàn 2,5g đồng trong oxi, để nguội sản phẩm, rồi hoà trong dung dịch HCl vừa đủ được dung dịch A. Cho NaOH vào dung dịch A cho đến dư thu được kết tủa B. Tính khối lượng kết tủa B.

                          Giải

• mol
• Các Phản ứng:  2Cu  +  O₂   2CuO

                                   CuO  +  2HCl    CuCl₂  +  H₂O

                                   CuCl2  +  2NaOH    Cu(OH)₂ +2NaCl

Dựa vào tỉ lệ biến đổi từ Cu đến Cu(OH)₂ (kết tủa B) ta có sơ đồ hợp thức:

                              Cu         CuCl₂      Cu(OH)₂

 Tỉ lệ:                    1 mol                             1 mol                            

 Vậy:                    0,04 mol                        0,04 mol

=>

Dạng 6:  Tính theo nhiều phản ứng của nhiều chất:

* Phương pháp chung:

- Chuyển giả thiết về số mol (chú ý: nếu cho khối lượng của hỗn hợp nhiều chất không được đổi về số mol).

- Đặt số mol các chất cần tìm x,y.....

- Viết và cân bằng PTPƯ. Dựa vào tỉ lệ mol theo phản ứng tìm quan hệ về số mol giữa chất cần tìm với chất đã biết.

- Lập hệ phương trình bậc nhất (cho giả thiết nào thì lập phương trình theo giả thiết đó).

- Giải hệ phương trình, tìm số mol x,y..Từ số mol tìm được tính các nội dung đề bài yêu cầu.

   * Ví dụ: Hoà tan hết 12,6g hỗn hợp  Al, Mg vào dung dịch HCl 1M thu được 13,44 lit H₂ (đktc).

   Tính % khôí lượng của Al và Mg trong hỗn hợp.

                             Giải

Số mol H₂:  mol

Đặt : x là số mol Al

         y là số mol Mg

Các phản ứng xảy ra:

                  2Al   +  6HCl       2AlCl₃   +  3H₂

Tỉ lệ:          2           6                   2                3 (mol)

Vậy:           x         x                x                x

                  Mg   +   2HCl       MgCl₂    +   H₂

Tỉ lệ:          1           2                   1                1(mol)

Vậy:           y           2y                 y                y

( Cần nhớ rằng 13,44 lit H₂ hay 0,6 mol H₂ là do cả Al và Mg phản ứng mà có)

Lập hệ phương trình đại số:

            m_Al  +  m_Mg = 12,6 (g)

ð    27.x + 24.y = 12,6  (1)

(Al p.ứ) + (Mg p.ứ) = 0,6 (mol)

    _=>

Giải hệ :

Lấy (2) - (1) => 9x = 1,8 => x = 0,2 (mol)

Thay x = 0,2 vào (2) => y = 0,3 (mol)

   m_Al = 27x = 27.0.2 = 5,4 g

   %m_Al =

   %m_Mg = 100% - %m_Al = 100% - 42,86 = 57,14%

     Qua việc phân loại được dạng bài tập tính theo phương trình hoá học và trong quá trình hướng dẫn HS giải bài tập tôi thấy HS nhận thức nhanh hơn, kỹ năng giải bài tập của HS thành thạo hơn, đem lại sự  hứng thú, say mê trong học tập. Học sinh thích học môn Hoá học hơn và không còn ngại khi giải bài tập tính theo phương trình hoá học.

   Tuy nhiên trong quá trình dạy tôi nhận thấy rằng tuỳ vào các dạng bài tập HS có thể nhận thức nhanh hay chậm, nhiều hay ít từ đó tôi có thể phân loại HS theo mức độ nhận thức ở các dạng bài tập, cụ thể:

+ Dạng 1, 2, 3 dành cho HS mức độ nhận thức yếu, trung bình.

+ Dạng 4, 5, 6 dành cho HS mức độ nhận thức khá, giỏi.

IV - Kết quả:

   Chuyên đề này tôi thực hiện trong học kì I ( năm học 2011-2012), thời gian thực hiện tuy chưa dài song cũng thu được kết quả tương đối khả quan. Học sinh lớp 8, tôi tiến hành triển khai chuyên đề có thể làm được tốt hơn lớp 9, do đó đã góp phần vào việc nâng cao chất lượng học tập của học sinh và giúp cho học sinh yêu thích môn Hoá học hơn. Cụ thể :

 

Loại	Giỏi		Khá		TB		Yếu		Kém
	SL	%	SL	%	SL	%	SL	%	SL	%
Tổng số: 229 HS (khối 9)	55	24	76	33.2	88	38.4	10	4.4

 

   Qua việc thực hiện phương pháp trên trong giảng dạy Hoá 8, tôi thấy học sinh có nề nếp, tích cực hơn trong hoạt động học tập, số học sinh yếu lúc đầu rất lơ là, thụ động trong việc tìm ra kiến thức thường ỷ lại các học sinh khá, giỏi trong lớp, sau này đã có thể tham gia góp sức mình vào kết quả học tập của cả lớp , qua đó các em tự tin hơn không mặc cảm vì mình yếu kém hơn các bạn, mạnh dạn phát biểu xây dựng bài.

- Học sinh hiểu sâu hơn nội dung kiến thức mới.

- Lớp hoạt động sôi nổi, giữa thầy và trò có sự hoạt động nhịp  nhàng, thầy tổ chức các hình thức hoạt động, trò thực hiện.

 

 

V - Kết luận:

      Để giúp cho tôi cũng như các giáo viên khác trong việc giảng dạy môn Hoá học được tốt hơn, chúng ta cần tổ chức học sinh tiến hành theo các bước cơ bản sau:

      Bước 1: Tổ chức cho HS nghiên cứu kĩ đầu bài, nhận dạng bài toán.

      Bước 2: HS phải thuộc lòng tên, kí hiệu hoá học, hoá trị của các nguyên tố, biết viết công thức Hoá học, và lập đúng PTHH.

       Do đó khi dạy về những phần này giáo viên phải nghiêm khắc trong việc kiểm tra bài cũ, không để học sinh không học bài, không làm bài trước khi đến lớp (nếu không có phải bổ sung ngay hôm sau).

       Ngoài ra để thực hiện tốt phương pháp này giáo viên cần có sự đầu tư nhiều hơn nữa trong việc thiết kế bài dạy, sưu tầm các dạng bài tập để học sinh tiếp xúc, làm quen tránh sự bỡ ngỡ trong những năm học sau.

   VI - Kiến nghị - đề xuất:

- Để nâng cao chất lượng dạy và học tôi xin đề xuất một số vấn đề sau:

+ Đối với Phòng giáo dục: Cần trang bị cho các trường phòng thực hành thí nghiệm, trang bị cho giáo viên thêm những tài liệu tham khảo cần thiết để bổ sung, hỗ trợ cho giáo viên trong quá trình giảng dạy. Với những sáng kiến kinh nghiệm hay nên phổ biến để cho giáo viên được học tập và vận dụng. Cứ như thế tay nghề và vốn kiến thức của giáo viên sẽ dần được nâng lên.

        + Đối với nhà trường: Cung cấp thêm các phương tiện dạy học thiết thực như: nam châm, bảng từ, bảng nhóm, và các hoá chất cần thiết trong phòng thí nghiệm.

       + Đối với giáo viên: Phải tự học tự bồi dưỡng tham khảo nhiều tài liệu, luôn học tập các bạn đồng nghiệp để không ngừng nâng cao chuyên môn và nghiệp vụ cho bản thân.

          Trên đây là “kinh nghiệm giải bài tập tính theo phương trình hóa học ở trường THCS”. Do  việc thực hiện chuyên đề này trong thời gian ngắn do đó kết quả chưa như ý muốn, vào năm học tới tôi sẽ áp dụng chuyên đề này trong cả năm học, mong sự góp ý của các đồng nghiệp.     

              Thị trấn Thới Lai, ngày 15 tháng 03 năm 2012

Đánh giá  của Hội đồng khoa học                                     Ngöôøi vieát

Trường THCS TT Thới Lai

 

                Nguyễn Quốc Nhựt