Tài liệu Hướng dẫn học sinh lập phương trình hóa học hiệu quả

PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VĂN GIANG TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ LIÊN NGHĨA Kinh nghiÖm H¦íng dÉn häc sinh lËp ph¬ng tr×nh hãa häc hiÖu qu¶ LÜnh vùc : N©ng cao chÊt lîng d¹y häc m«n Hãa häc M«n: Hãa häc T¸c gi¶: §µo ThÞ Trµ Gi¸o viªn: Sinh - Hãa N¨m häc 2013 - 2014 PHẦN LÍ LỊCH - Họ tên: Đào Thị Trà - Chức vụ: Giáo viên - Tổ: Khoa học tự nhiên - Trường THCS Liên Nghĩa – Huyện Văn Giang – Tỉnh Hưng Yên 1 - Kinh nghiệm: Hướng dẫn học sinh lập phương trình hóa học hiệu quả NHỮNG TỪ VIẾT TẮT 1 PTHH: Phương trình hóa học 2. THCS: Trung học cơ sở 3. THPT: Trung học phổ thông 4. HS: Học sinh 2 5. BCNN: Bội chung nhỏ nhất A. MỞ ĐẦU I. ĐẶT VẤN ĐỀ: 1. Thực trạng của vấn đề: Phương trình hóa học là một nội dung kiến thức rất quan trọng trong dạy học Hóa học, do đó việc lập đúng phương trình hóa học lại càng quan trọng hơn. Vì lập đúng phương trình hóa học thì các em mới giải đúng các bài toán hoá học ( đặc biệt các bài toán tính theo phương trình hóa học). Qua thực tế giảng dạy tôi nhận thấy rằng việc lập phương trình hóa học là vấn đề hết sức nan giải đối với nhiều học sinh và nhiều giáo viên: Học sinh mất nhiều thời gian để lập phương trình hóa học, vì các em chưa nắm được qui luật nên chọn nguyên tố hóa học nào trong sơ đồ phản ứng để cân bằng trước (trừ một số ít học sinh khá - giỏi, các em nhạy bén và có khả năng lựa chọn nhanh các hệ số để lập thành phương trình hóa học, mặt dù vậy các em này cũng mất thời gian lựa chọn nhiều lần.). Một số giáo viên còn lúng túng khi hướng dẫn học sinh cách chọn hệ số để cân bằng, đưa ra nhiều phương pháp lựa chọn các hệ số, gây nhiễu cho học sinh. Với những lý do trên, tôi chọn đề tài sáng kiến kinh nghiệm: “ Hướng dẫn học sinh lập phương trình hóa học hiệu quả ” để học sinh tham khảo và tự rèn luyện cho mình những kinh nghiệm bổ ích trong quá trình cân bằng số nguyên tử các nguyên tố khi lập phương trình hoá học một cách tự tin và hứng thú. 2. Ý nghĩa của giải pháp mới: Đề tài “ Hướng dẫn học sinh lập phương trình hóa học hiệu quả ” giúp học sinh: - Củng cố các kiến thức liên quan đến phản ứng hóa học 3 - Cung cấp cho HS một số phương pháp thường dùng khi lập PTHH, cách lựa chọn phương pháp lập phương trình phù hợp với từng phản ứng cụ thể. - Tiết kiệm thời gian trong quá trình thực hiện các dạng bài tập định tính, định lượng của chương trình hóa học THCS. - Hình thành được ở HS phương pháp học tập khoa học đặc trưng của bộ môn. 3. Phạm vi nghiên cứu của đề tài + Môn Hóa học Trung học cấp cơ sở + Các phương pháp lập phương trình hóa học + Cách lựa chọn phương pháp lập phương trình phù hợp vào bài học. + Đặc biệt: Xoáy sâu phần cách chọn hệ số để cân bằng số nguyên tử các nguyên tố (hay nhóm nguyên tử )hiệu quả. Do tính chất của công việc và hạn chế về mặt thời gian, không gian nên đề tài của tôi chỉ được tiến hành tại trường THCS Liên Nghĩa - Văn Giang – Hưng Yên 4. Đối tượng nghiên cứu: HS khối lớp 8, 9 trường THCS Liên Nghĩa 5. Mục đích nghiên cứu Xây dựng cho HS một số kĩ năng cơ bản về lập PTHH II. PHƯƠNG PHÁP TIẾN HÀNH 1. Cơ sở lí luận: Tầm quan trọng của lập phương trình hóa học trong chương trình hóa học THCS: - Lập phương trình hóa học là một trong những khâu rất quan trọng trong quá trình dạy và học môn Hóa học, giúp học sinh củng cố kiến thức đã học, đồng thời là cơ sở quan trọng để thực hiện tiếp và hoàn chỉnh các dạng bài tập định tính, định lượng trong chương trình hóa THCS và THPT sau này. 4 - Khi thực hiện lập phương trình hóa học tư duy của học sinh có khả năng phát triển cao, vì khi đó học sinh phải có cái nhìn tổng quát về sơ đồ phản ứng đã đúng hay chưa để tiến hành chọn hệ số đặt trước các công thức hóa học trong sơ đồ phản ứng và lập thành phương trình hóa học. - Ngoài ra, khi thực hiện lập phương trình hóa học giúp học sinh có thao tác nhanh nhẹn để giải quyết tốt lượng bài tập trong thời gian ngắn nhất. Vì mới bắt đầu làm quen với môn Hoá học nên những kiến thức về phản ứng hóa học, bản chất của phản ứng còn rất trừu tượng với HS. Thời gian dành cho phần này không nhiều (5 tiết của chương 2 - Hóa 8) nên nhiều học sinh chưa nắm được đặc biệt là cách lập PTHH. 2. Cơ sở thực tiễn. Qua quan sát, trao đổi với đồng nghiệp và điều tra tình hình thực tế về việc vận dụng kiến thức để lập đúng phương trình hoá học của học sinh ở trường trung học cơ sở Liên Nghĩa nói riêng và các trường trung học cơ sở khác ở huyện Văn Giang nói chung tôi thấy: a. Về phía học sinh: - Có rất nhiều học sinh hiểu cách lập phương trình hoá học một cách mơ hồ. - Kỹ năng lập phương trình hoá học của nhiều học sinh còn yếu. Đa số còn lúng túng không biết phải bắt đầu cân bằng từ nguyên tố nào trước, việc đặt hệ số thường theo cảm tính. - HS mất nhiều thời gian để lập PTHH do vậy thường mất nhiều thời gian cho việc giải các bài toán định tính và định lượng. Nhiều HS làm sai bài tập định lượng do cân bằng PTHH sai. - Đa số các em học sinh có lực học yếu, trung bình và nhiều học sinh khá thấy việc cân bằng phương trình hoá học quá khó, khi lập phương trình lại không chính xác, điều này vẫn thường xuyên xảy ra làm cho các em chán nản, mất tự tin cho rằng mình không có năng lực học bộ môn Hoá . 5 - Kết quả học tập bộ môn còn thấp. b. Về phía giáo viên: Một số giáo viên kinh nghiệm hướng dẫn HS cách lập phương trình còn hạn chế: - Cách lập PTHH chỉ giới hạn trong phạm vi kiến thức SGK nên không hướng dẫn được cho học sinh cách lựa chọn phương pháp lập PTHH tiêu biểu phù hợp với từng loại phản ứng cụ thể. - Không chỉ ra cho HS quy luật lựa chọn nguyên tố khi bắt đầu đặt hệ số để lập PTHH. 3. Các biện pháp tiến hành: - Khảo sát thực tế: Trực tiếp dự giờ giáo viên, trao đổi cùng đồng nghiệp về cách hướng dẫn HS lập PTHH trong các phản ứng cụ thể, xem đồng nghiệp cảm thấy khi dạy vấn đề này thì phần nào đồng nghiệp cảm thấy khó dạy nhất để rút kinh nghiệm. Trao đổi với HS xem khi lập PTHH em cảm thấy khó nhất ở bước nào. Tại sao? Trực tiếp chấm, chữa bài kiểm tra thường xuyên, kiểm tra định kì, kết quả thi học sinh giỏi các cấp qua các năm học của học sinh trường THCS Liên Nghĩa nhằm tìm hiểu việc rèn luyện kĩ năng lập phương trình hóa học của học sinh. - Nghiên cứu lí luận: Nghiên cứu kĩ SGK, tìm đọc các tài liệu có liên quan đến nội dung “các phương pháp lập PTHH” nhằm xây dựng cơ sở lí luận cho đề tài. - Phân tích và tổng hợp kinh nghiệm giáo dục. - Vận dụng các phương pháp lập PTHH phù hợp vào thực tiễn giảng dạy của mình, học tập của học sinh, cũng như thu thập ý kiến phản hồi từ học sinh và đồng nghiệp, rút kinh nghiệm sữa chữa, bổ sung, hoàn thiện đề tài. 4. Thời gian tạo ra giải pháp: - Định hướng khái quát để nghiên cứu đề tài từ tháng 12 năm 2010. 6 - Tiến hành nghiên cứu, điều tra vạch ra phương pháp để giải quyết vấn đề từ ngày 1/2010. - Áp dụng các tiết học khác có thực hiện lập phương trình hóa học và dạy thực nghiệm vào các tiết phụ đạo và bồi dưỡng học sinh giỏi trong: học kì 2 năm học 2010 - 2011, các năm học 2011- 2012, 2013 – 2014. - Đánh giá và rút kinh nghiệm kết quả học tập của học sinh qua việc kiểm tra thường xuyên, kiểm tra định kì, kiểm tra học kì I, II và thi học sinh giỏi các cấp thấy có hiệu quả. - Viết và hoàn thiện vào tháng 3/2014 B. NỘI DUNG I. Mục đích nghiên cứu: - Cung cấp cho HS một số phương pháp cơ bản và nâng cao về các phương pháp lập PTHH, giúp HS hiểu rõ bản chất của từng phương pháp từ đó biết cách lựa chọn phương pháp lập PTHH hợp lí cho các phản ứng cụ thể - Tạo cho HS niềm tin, sự yên tâm, say mê học tập và tìm tòi thêm về môn Hóa học. phát huy được quá trình học sinh tự nhận thức, tự khám phá tìm tòi các tri thức Hóa học một cách chủ động, tích cực là quá trình tự phát hiện và giải quyết các vấn đề. Góp phần nâng cao hơn nữa chất lượng, hiệu quả dạy học môn Hóa học của trường THCS Liên Nghĩa - Ngoài ra tôi còn tìm tòi, mở rộng, nâng cao để giúp học sinh giỏi lập nhanh các phương trình hóa học oxi hóa – khử khó bằng nhiều cách khác nhau nhằm phát triển tư duy sáng tạo, rèn luyện trí thông minh. Từ đó các em có khả năng giải quyết các bài tập hóa học còn lại một cách tự tin, chủ động II. Phương pháp tiến hành: 1. Mô tả các giải pháp của đề tài: Tôi cho rằng, lập phương trình hoá học không phải là vấn đề mới đối với học sinh trung học cơ sở, nhưng để lập đúng phương trình hoá học là việc làm không dễ đối với nhiều học sinh lớp 8-9. Vì khi dạy bài “lập phương trình hóa học” lớp 8 7 giáo viên không đủ thời gian để liệt kê các phương pháp lập PTHH mà chỉ giới thiệu cách lập chung (theo sách giáo khoa) nên nhiều học sinh chưa nắm được. Nội dung của đề tài là trình bày : - Một số phương pháp lập PTHH cụ thể, hệ thống mà trong sách giáo khoa và các sách tham khảo khác chưa đề cập đến hoặc chưa tổng hợp thành hệ thống (Các giải pháp này chỉ đề cập đến bước thực hiện thứ 2 trong 3 bước lập phương trình hóa học mà sách giáo khoa đã đề cập, đó là: 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.). - Cách lựa chọn phương pháp lập PTHH phù hợp với từng phản ứng. - Một số kinh nghiệm hướng dẫn học sinh lập PTHH hiệu quả của bản thân Đây là tính mới của đề tài, có thể áp dụng ở trường trung học cơ sở và giáo viên có thể thực hiện đề tài này qua các buổi phụ đạo học sinh yếu kém, các tiết học tự chọn, qua các giờ ôn tập, luyện tập chính khóa. 1.1. Cách làm cũ: Thời gian của 1 tiết học chỉ gói gọn trong 45 phút, để học sinh biết cách lập một phương trình không phải là việc dễ dàng. Sự hướng dẫn trong SGK chỉ là cơ bản quá sơ sài. Thời gian dành cho các tiết học về cách lập PTHH còn rất ít: + 2 tiết với 3 nội dung trong bài 16: Phương trình hóa học (Hóa học 8) + 1 tiết ôn tập toàn bộ kiến thức trọng tâm chương II: Phản ứng hóa học trong bài 17: Bài luyện tập 3 (Hóa học 8) Ví dụ 1: (Trích ví dụ mục 2: Các bước lập PTHH – Hóa học 8/ 55; 56): Hãy lập phuơng trình của phản ứng: Nhôm tác dụng với khí oxi tạo ra nhôm oxit ( Al2O3 ) Bước 1: Viết sơ đồ phản ứng Al + O2 ----> Al2O3 Bước 2:Cân bằng số nguyên tử của mỗi nguyên tố 8 Số nguyên tử Al và O đều không bằng nhau, nhưng nguyên tố oxi có số nguyên tử nhiều hơn. Ta bắt đầu từ nguyên tố này. Trước hết ta làm chẵn số nguyên tử O bên phải tức là đặt hệ số 2 trước Al2O3 Al + O2 ----> 2Al2O3 Bên trái cần có 4 Al và 6O tức 3O2, tức là các hệ số 4 và 3 là thích hợp Bước 3: Viết phương trình hoá học 4Al + 3 O2  2Al2O3 Ví dụ 2: (Trích ví dụ mục 2: phương trình hóa học bài 17: Luyện tập chương 3 – Hóa học 8/ 59; 60): Lập PTHH của phản ứng có sơ đồ sau: Al + HCl --- > AlCl3 + H2 - Trước hết ta làm chẵn số nguyên tử H ở vế trái: Al +2HCl --- > AlCl3 + H2 - Bắt đầu cân bằng số nguyên tử Cl: BCNN của 2 và 3 là 6 do đó: Al + 6HCl --- > 2AlCl3 + H2 - Tiếp đến cân bằng số nguyên tử Al và H. Hãy tìm hệ số thích hợp cho PTHH trên: ?Al +6HCl --- > 2AlCl3 + H2 - PTHH là: 2Al + 6HCl  2AlCl3 + 3H2 Như vậy, theo sự hướng dẫn của SGK cùng với khả năng nhận thức của học sinh và thời gian ít ỏi chỉ một số ít học sinh biết cân bằng, số còn lại các em chưa hiểu được bản chất của vấn đề. + Kết quả Tôi đã tiến hành khảo sát kết quả học tập của lớp 8D năm học 2011 – 2012 vào bài 17: Bài luyện tập 3 ( Hóa học 8) do tôi đứng lớp giảng dạy, kết quả như sau: Lớp Tổng G số K TB Yếu Kém TB trở Dưới TB lên 9 8D 40 SL % SL % SL % 2 5 SL % SL % SL % SL % 11 27,5 10 25 17 42,5 13 32,5 27 67,5 Từ những kết quả khảo sát trên,tôi nhận thấy giờ dạy của tôi chưa thành công, bởi vì mấy lý do sau: + Học sinh thấy khó hiểu khó vận dụng, không hiểu rõ bản chất tiếp nhận kiến thức một cách thụ động, thiếu sáng tạo nên không hứng thú học tập, + Giáo viên không sử dụng được hợp lý quỹ thời gian cung cấp kiến thức và luyện tập (một công đoạn quan trọng của cân bằng phương trình hoá học). + Tìm hiểu các đối tượng học sinh tôi thấy hầu hết các em chỉ mới nắm được cách cân bằng các phương trình đơn giản thường là tự “mò” ra hệ số. + Nguyên nhân Về phía giáo viên: bản thân tôi cũng như các đồng nghiệp khác vẫn đang còn thụ động, lệ thuộc quá nhiều vào sách giáo khoa và sách giáo viên để thiết kế bài dạy. Chưa thực sự dám sáng tạo và tự điều chỉnh những phần kiến thức mà mình thấy là chưa hợp lý. Chưa rút ra được qui luật chung để chọn hệ số cân bằng số nguyên tử các nguyên tố. Do đó làm học sinh lúng túng khi chọn hệ số để cân bằng, mất nhiều thời gian trong quá trình lập phương trình hóa học. Chính vì vậy mà giờ dạy trở nên nhàm chán, khô khan, công thức thiếu hiệu quả. Về phía học sinh: khó khăn lớn nhất là các em bị hổng kiến thức về toán học rất lớn, tư duy hạn chế bên cạnh đó bộ môn Hoá học mới bắt đầu học ở lớp 8 nhưng lượng kiến thức rất lớn. Vì vậy khi gặp khó khăn các em thường hay chán nản, không cố gắng tìm tòi, dẫn đến các em không yêu thích môn học, kết quả học tập không đạt yêu cầu. 1.2. Biện pháp tiến hành Xuất phát từ những nguyên nhân nêu trên, để góp phần nâng cao chất lượng dạy và học bộ môn hoá, trước hết phải có những biện pháp tích cực giúp cho học 10 sinh lập đúng các phương trình hoá học. Muốn vậy, trong quá trình giảng dạy giáo viên cần phải: + Giải thích cho HS hiểu: “ Vì sao phải lập PTHH của phản ứng” + Hướng dẫn cho học sinh nắm vững ba bước chung để lập phương trình hoá học: - Bước 1: Viết sơ đồ của phản ứng, gồm công thức hóa học của các chất phản ứng và sản phẩm. Mũi tên trong sơ đồ phản ứng có dạng “ ” - Bước 2: Cân bằng số nguyên tử của mỗi nguyên tố: tìm hệ số thích hợp đặt trước các công thức hóa học các chất sao cho số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở hai vế đều bằng nhau. Đây là bước quan trọng nhất khi lập phương trình hóa học. - Bước 3: Viết phương trình hoá học: thay mũi tên bằng mũi tên . Khi hướng dẫn học sinh lập PTHH của phản ứng giáo viên cần đưa ra một số lưu ý sau và giải thích để HS hiểu rõ bản chất mỗi lưu ý: + Lưu ý 1: Viết sơ đồ phản ứng: Phải xác định đúng CTHH chất tham gia và sản phẩm, không được viết thiếu công thức các chất, không được viết sai công thức hoá học. Để viết đúng công thức hoá học, phải nhớ hoá trị nguyên tố (hoặc nhóm nguyên tử) và áp dụng quy tắc hóa trị để lập. + Lưu ý 2: Trong quá trình cân bằng không được thay đổi (không thêm, không bớt) các chỉ số nguyên tử trong các công thức hoá học. + Lưu ý 3: Nếu trong phản ứng có nhóm nguyên tử thì coi mỗi nhóm như một đơn vị khi cân bằng. + Lưu ý 4: Hệ số phải đặt trước CTHH của chất. Nếu trong phản ứng có đơn chất thì nguyên tố có trong đơn chất cân bằng sau. Cuối cùng mới điền hệ số vào CTHH của đơn chất. 11 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 số nguyên tử mỗi nguyên tố là một nội dung khó đối với học sinh. Nhằm giúp cho các em học sinh nắm vững những thao tác và phương pháp lập đúng, nhanh các phương trình hoá học ( phương pháp lựa chọn hệ số đặt trước các công thức hóa học trong sơ đồ phản ứng để số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở hai vế bằng nhau ) phù hợp với trình độ trung học cơ sở để các em học tốt hơn môn Hoá học, qua kinh nghiệm thực tế giảng dạy tôi đã tìm hiểu và lựa chọn một số phương pháp cơ bản, cụ thể như sau: * Phương pháp 1: Lập phương trình hoá học bằng phương pháp Bội chung nhỏ nhất: Nguyên tắc chung: Để lập phương trình hoá học theo phương pháp này ta cần thực hiện theo các bước sau: - Bước 1: Chọn nguyên tố: Nên bắt đầu từ những nguyên tố mà số nguyên tử có nhiều và không bằng nhau ở hai vế. - Bước 2: Tìm BCNN: Tìm BCNN cho số nguyên tử nguyên tố vừa chọn - Bước 3: Đặt hệ số: Lấy BCNN chia cho số nguyên tử nguyên tố trong mỗi chất kết quả điền vào hệ số của chất . - Bước 4: Cân bằng các nguyên tử nguyên tố còn lại theo hệ số vừa đặt Ví dụ 1: Lập phương trình hoá học của phản ứng có sơ đồ sau: o Al + O2 t Al2O3 - Bước 1: Chọn O - Bước 2: Tìm BCNN của 2 và 3 là 6 - Bước 3: Lấy 6 : 2 = 3. Đặt 3 trước O2 Lấy 6 : 3 = 2. Đặt 2 trước Al2O3 to 12 Al + 3O2 2 Al2O3 - Bước 4: Cân bằng nguyên tử Al. Thêm 4 trước Al Al + 3O2 to 2 Al2O3 Ví dụ 2: Lập phương trình của phản ứng hoá học có sơ đồ sau: Fe + Cl2 to AlCl3 Bước 1: Chọn Cl: Cl có số nguyên tử nhiều và không bằng nhau ở 2 vế. Bước 2: Tìm BCNN: Bội số chung nhỏ nhất của hai chỉ số 2 và 3 là 6. Bước 3: Thêm hệ số thích hợp - Ta lấy 6 : 3 = 2 => đặt hệ số 2 trước công thức FeCl3. - Ta lấy 6 : 2 = 3 => đặt hệ số 3 trước công thức Cl2 ta được: Fe + 3Cl2 to 2AlCl3 - Tiếp theo, ta cân bằng Al: Đặt hệ số 2 trước Al, ta được: to 2Fe + 3Cl2 2AlCl3 Bước 3: Viết phương trình hoá học: to 2Al + 3Cl2 2AlCl3 Ví dụ 3: NaOH + FeCl3 ---- > Fe(OH)3 + NaCl Bước 1: Chọn Cl : Bước 2: Tìm BCNN: Bội số chung nhỏ nhất của hai chỉ số 3 và 1 là 3. Bước 3: Thêm hệ số thích hợp - Lấy 3 : 3 = 1. Không cần thêm hệ số vào FeCl3 - Lấy 3: 1 = 3. Đặt 3 trước NaCl NaOH + FeCl3 ---- > Fe(OH)3 + 3NaCl Bước 3: Cân bằng các nguyên tử nguyên tố còn lại: 13 - Na: Thêm 3 vào NaOH: 3NaOH + FeCl3 ---- > Fe(OH)3 + 3NaCl - Kiểm tra nhóm OH ở 2 vế, được PTHH: 3NaOH + FeCl3 to Fe(OH)3 + 3NaCl Nhận xét: + Ưu điểm: Phương pháp đơn giản, dễ hiểu, HS dễ áp dụng + Hạn chế: Phương pháp này chỉ áp dụng được cho các phản ứng hóa học đơn giản: + Áp dụng vào bài dạy : Phương pháp này phù hợp cho phản ứng đơn giản mà nguyên tố ( nhóm nguyên tử ) lựa chọn để “ bắt đầu ” chỉ có trong 1 chất tham gia và 1 chất sản phẩm. Ví dụ trong một số phản ứng sau: 1. P + O2 ---- > P2O5 2. Al + Cl2 ---- > AlCl3 3. Mg + O2 ---- > MgO 4. Al 5. Al + H2SO4 ----- > 6. KClO3 ---- > KCl 7. KOH + H2SO4 ---- > K2SO4 + H2O 8. …………… + CuCl2 ---- > AlCl3 + Cu Al2(SO4)3 + H2 + O2 Sau khi dạy xong bài: Phương trình hóa học (Hóa 8) giáo viên có thể đưa ngay phương pháp này vào phần luyện tập cho HS vận dụng. * Phương pháp 2: Lập phương trình hoá học bằng phương pháp chẵn - lẻ. 14 Nguyên tắc chung: Để lập phương trình hoá học theo phương pháp này ta cần thực hiện theo các bước sau: -Bước 1: Chọn nguyên tố: Nên bắt đầu từ những nguyên tố mà số nguyên tử có nhiều và không bằng nhau ở hai vế. - Bước 2: Làm chẵn: Trường hợp số nguyên tử của một nguyên tố ở vế này là số chẵn và ở vế kia là số lẻ thì trước hết phải đặt hệ số 2 vào trước CTHH của chất mà số nguyên tử là số lẻ - Bước 3: Đặt hệ số: Cân bằng nguyên tố khác theo hệ số 2 vùa đặt bằng cách thêm hệ số thích hợp và hoàn thành PTHH Khi cân bằng cần lưu ý HS: + Đặt hệ số đến đâu thì chọn ngay nguyên tố có trong chất đó để cân bằng tiếp. Ví dụ 1: Lập phương trình hoá học của phản ứng có sơ đồ sau: P + O2 to P2O5 Bước 1: Chọn nguyên tố: Bắt đầu từ nguyên tố O có nhiều nguyên tử hơn. Bước 2: Làm chẵn: Trước hết phải làm chẵn số nguyên tử O ở vế phải tức là đặt hệ số 2 trước công thức P2O5. P + O2 to 2P2O5 - Bước 3: Đặt hệ số và hoàn thành phương trình: Tiếp đó đặt hệ số 5 trước O 2 và 4 trước P. Như vậy cả hai bên đều có 10 O và 4 P. Viết phương trình hoá học: o 4P + 5O2 t 2P2O5 Ví dụ 2: Cân bằng phương trình hoá học sau. Al + CuCl2 ---> AlCl3 + Cu Ta thấy số nguyên tử Cl trong công thức CuCl2 là chẵn còn trong AlCl3 lẻ. 15 Cách làm: Thêm 2 trước công thức AlCl3, Al + CuCl2 ---> 2AlCl3 + Cu Tiếp theo thêm 3 vào trước CuCl2 2Al + 3CuCl2 ---> 2AlCl3 + Cu Cuối cùng ta cân bằng Cu và Al, ta được phương trình hoá học: 2Al + 3CuCl2 � 2AlCl3 + 3Cu Ví dụ 3: Lập phương trình hoá học của phản ứng có sơ đồ sau: KMnO4 + HCl KCl + MnCl2 + Cl2 + H2O Nếu nhìn vào phản ứng trên đa số HS đều thấy để lập PTHH cho phản ứng là việc làm rất khó, không biết làm chẵn vào Cl vế trái hay vế phải. Vì vậy giáo viên cần đưa ra tình huống và cho HS kết luận kinh nghiệm sau: + Trong phản ứng nguyên tố vừa chọn có trong nhiều chất khác nhau thì nên làm chẵn số nguyên tử nguyên tố đó ở vế phức tạp trước. + Trong phản ứng nếu có đơn chất tham gia thì nguyên tố đó cân bằng sau cùng. Hệ số của đơn chất thêm sau. Bước 1: Chọn Cl Bước 2: Thêm 2 vào trước KCl làm chẵn Cl KMnO4 + HCl ----- > 2KCl + MnCl2 + Cl2 + H2O Bước 3: Cân bằng số nguyên tử của mỗi nguyên tố khác: - K: Thêm 2 vào KMnO4 : 2KMnO4 + HCl 2KCl + MnCl2 + Cl2 + H2O - Mn: Thêm 2 vào MnCl2 2KMnO4 + HCl ----- > 2KCl + 2MnCl2 + Cl2 + H2O - O : Thêm 8 trước H2O 2KMnO4 + HCl ----- > 2KCl + 2MnCl2 + Cl2 + 8H2O 16 - H: Thêm 16 trước HCl: 2KMnO4 + 16HCl ----- > 2KCl + 2MnCl2 + Cl2 + 8H2O - Cuối cùng cân bằng Cl: Thêm 5 trước Cl2 2KMnO4 + 16HCl � 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O Nhận xét: + Ưu điểm: - Vận dụng phương pháp này học sinh dễ dàng lập nhanh và đúng với đa số các phương trình hoá học. Do đó có thể áp dụng cho nhiều đối tượng học sinh. - Phương pháp này áp dụng được cho tất cả các phản ứng hóa học có thể cân bằng theo phương pháp BCNN. - Vận dụng phương pháp này HS có thể cân bằng được hầu hết các phản ứng cơ bản từ đơn giản đến phức tạp có trong chương trình SGK hóa 8, 9. Ví dụ một số phản ứng sau 1. SO2 + O2 ---- > SO3 2. FeCl2 + Cl2 ---- > FeCl3 3. FeS2 + O2 ---- > Fe2O3 + SO2 4. Na + H2O ---- > NaOH + H2 5. KClO3 + HCl ---- > KCl + Cl2 + H2O 6. Fe3O4 + H2SO4 ---- > Fe2(SO4)3 + FeSO4 + H2O 7. Al + NaOH + H2O ---- > NaAlO2 + H2 8. Cu(NO3)2 ---- > CuO + NO2 + O2 9. NaCl + H2O ---- > NaOH + Cl2 + H2 10. Cu + H2SO4 ---- > CuSO4 + SO2 + H2O + Hạn chế: 17 - Tuy nhiên, phương pháp này rất khó áp dụng đối với một số phản ứng đặc biệt, những phương trình phức tạp. Như: Fe3O4 + CO ---- > Fe + CO2 Al + HNO3 ---- > Al(NO3)3 + NO2 + H2O FexOy + H2SO4 ---- > Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O …… + Kinh nghiệm áp dụng : Phương pháp này nên hướng dẫn HS vào tiết luyện tập chương 2 (hóa 8), các tiết tự chọn hoặc thông qua các buổi học chuyên đề. * Phương pháp 3: Lập phương trình hoá học bằng phương pháp phân số. Nguyên tắc chung: Để lập phương trình hoá học theo phương pháp này ta cần thực hiện theo các bước sau: Bước 1: Chọn các hệ số là số nguyên hay phân số đặt trước các công thức hoá học sao cho số nguyên tử của các nguyên tố ở hai vế bằng nhau. Bước 2: Quy đồng mẫu số rồi khử mẫu. Bước 3: Viết phương trình hoá học. Kinh nghiệm: + Nên bắt đầu từ nguyên tố có số nguyên tử nhiều nhất và không bằng nhau ở 2 vế. + Hệ số là phân số thường đặt trước CTHH của dơn chất. Ví dụ 1: Lập phương trình của phản ứng hoá học có sơ đồ sau: P + O2 to P2O5 Bước 1: - Ta thấy ở vế phải có 2 nguyên tử P và 5 nguyên tử O, còn ở vế trái có 1 nguyên tử P và 2 nguyên tử O . 18 - Chọn hệ số 2 đặt vào trước P hệ số 5 2 vào trước O2 để cân bằng số nguyên tử của các nguyên tố. 2P + 5 2 O2 to P2O5 Bước 2: Quy đồng mẫu số chung là 2 sau đó khử mẫu, ta được (nhân tất cả các hệ số cho 2): 4P + 5O2 to 2P2O5 Bước 3: Viết phương trình hoá học. 4P + 5O2 to 2P2O5 Ví dụ 2: Lập phương trình của phản ứng hoá học có sơ đồ sau: Al2O3 đpnc Al + O2 Bước 1: - Ở phương trình này ta thấy ở vế phải có 1 nguyên tử Al và 2 nguyên tử O, còn ở vế trái có 2 nguyên tử Al và 3 nguyên tử O. - Chọn hệ số 2 đặt vào trước Al và 3 vào trước O2 để cân bằng số nguyên tử 2 của các nguyên tố. Al2O3 đpnc 2Al + 3 O2 2 Bước 2: Quy đồng mẫu số chung là 2 sau đó khử mẫu, ta được (nhân tất cả các hệ số cho 2): 2Al2O3 đpnc 4Al + 3O2 Bước 3: Viết phương trình hoá học. 2Al2O3 đpnc 4Al + 3O2 Nhận xét: 19 + Ưu điểm: - Phương pháp này tương tự như phương pháp chẵn - lẻ, học sinh sẽ áp dụng hiệu quả với các phương trình hoá học đơn giản. - Đặc biệt HS có thể kết hợp phương pháp này với phương pháp chẵn – lẻ hoặc BCNN ở nhiều phản ứng khác nhau Ví dụ: Al + HCl ---- > AlCl3 + H2 Bước 1: Chọn Cl Bước 2: Tìm BCNN của 1 và 3 là 3 Bước 3: Thêm 3 trước HCl : Al + 3HCl ---- > AlCl3 + H2 Lúc này Al và Cl ở 2 vế đã bằng nhau. Nên thêm hệ số 3/2 trước H2 Al + 3HCl ---- > AlCl3 + 3/2 H2 Nhân hệ số 2 vế với 2 ta được PTHH: 2Al + 6HCl  2AlCl3 + 3 H2 Trong giảng dạy, khi vận dụng phương pháp này kết hợp với phương pháp BCNN tôi nhận thấy HS của tôi có hứng thú với cách này hơn so với cách mà SGK trình bày trong ví dụ bài 17: Bài luyện tập 3 – Hóa học 8. Giáo viên đưa thêm một số VD khác để HS vận dụng: 1. C2H2 + O2 ---- > CO2 + H2O 2. C4H10 + O2 ---- > CH3COOH + H2O ……… + Hạn chế: Phương pháp này rất khó áp dụng đối với những phương trình phức tạp, đặc trưng như: Fe3O4 + CO ---- > Fe + CO2 Al + HNO3 ---- > Al(NO3)3 + NO2 + H2O 20