Tài liệu Rèn luyện kĩ năng sử dụng ngôn ngữ hóa học cho học sinh thông qua việc giải bài tập về công thức hóa học và phương trình hóa học

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THỌ XUÂN SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM TÊN ĐỀ TÀI “RÈN LUYỆN KĨ NĂNG SỬ DỤNG NGÔN NGỮ HOÁ HỌC CHO HỌC SINH THÔNG QUA VIỆC GIẢI BÀI TẬP VỀ CÔNG THỨC HOÁ HỌC VÀ PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC” Người thực hiện: Đỗ Đình Khẩn Chức vụ: Hiệu trưởng Đơn vị công tác: Trường THCS Thọ Hải SKKN thuộc lĩnh mực (môn): Hóa học THANH HÓA NĂM 2019 MỤC LỤC A. PHẦN MỞ ĐẦU I. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI II. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI III. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU: IV. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Tran g 1 1 2 2 2 B. PHẦN NỘI DUNG I. CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI II. CƠ SỞ THỰC TRẠNG CỦA ĐỀ TÀI 2 2 2 1. Thực trạng tình hình sử dụng ngôn ngữ hoá học 2 2. Kết quả của thực trạng trên III. CÁC GIẢI PHÁP ĐỂ THỰC HIỆN … 3 4 1. Rèn kĩ năng về kí hiệu hoá học 4 2. Rèn kĩ năng về CTHH. 4 3. Rèn kĩ năng về PTHH 4 4. Làm cho HS hiểu mối liên hệ giữa KHHH, CTHH và PTHH. IV. CÁC BIỆN PHÁP TỔ CHỨC THỰC HIỆN…. 4 5 1. Phương pháp đàm thoại nêu vấn đề 5 2. PP dạy học tích cực hoạt động nhóm trong giải bài tập hoá học 3. Các bài tập về công thức hóa học: 4. Lập phương trình hóa học. V. KẾT QUẢ THỰC HIỆN CỦA ĐỀ TÀI: C. KẾT LUẬN 6 6 13 17 17 I. KẾT LUẬN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 17 II. Ý KIẾN ĐỀ XUẤT 18 III. BÀI HỌC KINH NGHIỆM 18 A. PHẦN MỞ ĐẦU I. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI Đây là đề tài bản thân tôi trước đây đã tự nghiên cứu và viết ra, song đề tài lúc đó viết trong bối cảnh lịch sử giáo dục khác bây giờ và lúc đó tôi viết thật sự cũng chưa được khoa học, sâu và rộng. Việc thay đổi hình thức thi đại học nhất là việc thi vào lớp 10 hiện nay chỉ thi có ba bài thi cho ba môn đó là văn, toán và ngoại ngữ đã làm cho các em HS không còn nhiều động cơ học các môn còn lại, đặc biệt môn học khó như môn hóa học. Hoá học là môn khoa học thực nghiệm, có nhiều ứng dụng trong công nghiệp và trong đời sống hàng ngày. Đối với chương trình hóa học THCS việc rèn luyện cho học sinh khả năng phân tích, tổng hợp là rất cần thiết. Tuy nhiên, ở các trường THCS học sinh chưa định hướng tốt được việc sử dụng ngôn ngữ hoá học ngay từ khi bắt đầu học hoá học và phương pháp giải các dạng bài tập cụ thể, học sinh chưa thành thạo việc sử dụng ngôn ngữ hoá học và nhận dạng các bài tập để phân tích đề bài “áp dụng kiến thức lí thuyết đã biết” do đó có một số các em có tâm lí ngại học môn hóa học, nếu học cũng chỉ là đối phó với giáo viên chứ chưa thực sự tự giác và say mê, đặc biệt là việc chỉ thi cử ba môn văn, toán, ngoại ngữ như hiện nay. Học sinh có nắm vững ngôn ngữ hoá học thì việc học tập môn hoá học mới được dễ dàng. Đối với học sinh THCS đặc biệt là học sinh lớp 8 việc sử dụng ngôn ngữ hoá học ngay từ đầu gặp rất nhiều khó khăn nhưng lại được duy trì trong suốt quá trình học tập môn hoá học. Do đó để HS có kỹ năng giải bài tập hoá và học tốt môn hoá học thì việc rèn luyện kỹ năng sử dụng ngôn ngữ hoá học cho HS là hết sức cần thiết và phải rèn luyện thường xuyên thông qua bài tập hoá học. Bài tập hoá học là nguồn để hình thành kiến thức kỹ năng của HS, đồng thời nó còn làm chính xác hoá các khái niệm. Bài tập hoá học là công cụ hữu hiệu để kiểm tra kiến thức kĩ năng của HS. Giúp GV phát hiện được trình độ của HS làm bộc lộ những sai lầm, khó khăn của HS trong quá trình học tập hoá học. Do tầm quan trọng của ngôn ngữ hoá học và thực tiễn việc sử dụng ngôn ngữ hoá học của HS, Bản thân tôi đã luôn tìm tòi không ngừng, nghiên cứu nhằm nâng cao kĩ năng sử dụng ngôn ngữ hoá học cho học sinh, qua đó giúp học sinh yêu thích môn hoá học hơn đồng thời biết vận dụng kiến thức hoá học để giải các bài tập hóa học và vào đời sống thực tiễn. Tuy nhiên, trong phạm vi đề tài này tôi không tham vọng đề cập đến tất cả các vấn đề về hoá học mà chỉ đề cập đến việc “Rèn luyện kĩ năng sử dụng ngôn ngữ hoá học cho học sinh thông qua việc giải bài tập về CTHH và PTHH” 1 II. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI Rèn luyện kĩ năng cho học sinh THCS, đặc biệt là HS lớp 8 viết đúng CTHH và PTHH từ đó giải được các bài tập định lượng. III. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU: Học sinh THCS đặc biệt là HS lớp 8 IV. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Phương pháp nghiên cứu lí thuyêt và thực trạng Phương pháp trao đổi với chuyên gia và đồng nghiệp Phương pháp khảo sát, điều tra và thống kê Phương pháp phân tích và tổng hợp B. PHẦN NỘI DUNG I. CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI Không viết đúng CTHH thì ắt sẽ không viết đúng PTHH mà không viết đúng PTHH thì cũng không làm đúng các bài tập hóa học có nội dung định lượng Rất khoát việc rèn luyện kỹ năng sử dụng ngôn ngữ hóa học cho HS phải thông qua việc giải nhiều các loại bài tập về CTHH và PTHH II. CƠ SỞ THỰC TRẠNG CỦA ĐỀ TÀI 1. Thực trạng tình hình sử dụng ngôn ngữ hoá học Qua thực tế đi thanh tra và trực tiếp dạy học ở các trường THCS, tôi thấy kĩ năng viết CTHH, lập PTHH… của HS còn chưa tốt. Một số em chưa nắm vững KHHH chứ chưa nói đến các em biết lập CTHH hay PTHH, các em chưa hiểu hết ý nghĩa của ngôn ngữ hoá học. Ví dụ: KHHH không chỉ biểu thị tên gọi của nguyên tố mà còn biểu thị nguyên tử khối của nó. Khi viết (Al) thì phải hiểu nguyên tố nhôm được biểu thị ngắn gọn mang quy ước quốc tế, đồng thời phải biết nguyên tử khối của nhôm là 27đvc. Thực tế HS khi nhớ được KHHH của nhôm nhưng không nhớ được nguyên tử khối hoặc ngược lại biết nguyên tử khối của nhôm thì lại viết sai KHHH. Các em thường cho đây là môn trừu tượng, khi học lại là môn học mới mẻ, cái gì cũng phải nhớ, phải biết, dẫn đến chất lượng không cao. Cụ thể qua khảo sát HS lớp 9 đầu các năm học 2013 - 2014 đến năm học 2014-2015 với đề thi 45 phút, trong đó có 2 câu như sau: Câu 1: Hãy lập CTHH của các chất sau: a. Kẽm clorua b. Axit clohyđric 2 c. Natri clorua Câu 2: Cho sơ đồ PƯHH sau: Kali + Oxi  Kali oxit a. Hãy lập đúng PTHH trên b. Cho biết PƯHH trên thuộc loại PƯHH nào. Nếu là PƯ oxi hoá - khử thì chỉ ra chất khử, chất oxi hoá, sự khử, sự oxi hoá. 2. Kết quả của thực trạng trên Có nhiều em HS viết sai KHHH và thường mắc lỗi viết sai KHHH như sau: Kẽm clorua có thể viết thành ZnCl2, ZNCl2, ZCl2 Kali clorua có thể viết thành: KaCl, KCl2, K2Cl Khi lập PTHH nhiều em cũng lập sai và lỗi thường sai là: Ka + O  K2O K2 + O2  K2O K + O  KO Tóm lại: Lỗi các em mắc phải khi viết CTHH cũng như PTHH là do các nguyên nhân như sau: - HS chưa nắm vững khái niệm cơ bản các định luật hoá học và ý nghĩa của CTHH, KHHH và PTHH. - Các kỹ năng như xác định hoá trị, lập CTHH, lập PTHH còn yếu - HS không hiểu đầy đủ ngôn ngữ hoá học sẽ dẫn đến những khó khăn trong việc giải bài toán định lượng tính theo CTHH và PTHH... Là một người hay được SGD và PGD hay cử đi thanh tra, chấm thi GV và HS giỏi và cũng là người đang trực tiếp dạy hoá học trường THCS. Tôi luôn băn khoăn và tìm ra phương pháp làm thế nào để các em học tốt được môn hoá, có kĩ năng sử dụng ngôn ngữ hoá học tốt. Tôi đã học và áp dụng phương pháp đàm thoại nêu vấn đề, các phương pháp dạy học tích cực… Tôi thấy chất lượng học tập của HS được nâng lên rõ rệt. III. CÁC GIẢI PHÁP ĐỂ THỰC HIỆN VIỆC RÈN LUYỆN KĨ NĂNG SỬ DỤNG NGÔN NGỮ HOÁ HỌC CHO HS LỚP 8 1. Rèn kĩ năng về kí hiệu hoá học 3 Làm cho HS hiểu KHHH được biểu diễn ngắn gọn các NTHH, mỗi NTHH được biểu diễn bằng một chữ cái kiểu in hoa, hoặc kiểu in hoa kèm theo một chữ cái viết kiểu in thường. (Phần lớn các KHHH là chữ đầu trong tên La tinh của các NTHH). Mỗi KHHH của nguyên tố còn chỉ một nguyên tử nguyên tố đó và cho biết nguyên tử khối của nguyên tố. 2. Rèn kĩ năng về CTHH. Muốn rèn kĩ năng về CTHH cần làm cho các em hiểu ý nghĩa của CTHH. - CTHH dùng để biểu diễn chất, mỗi CTHH còn chỉ một phân tử của chất trừ đơn chất kim loại và một số đơn chất phi kim, CTHH gồm CTHH của đơn chất, CTHH của hợp chất. - CTHH cho ta biết được: + Nguyên tố nào tạo ra chất + Số nguyên tử mỗi nguyên tố có trong một phân tử chất + Phân tử khối của chất. Và từ CTHH ta có thể tính được khối lượng của từng nguyên tố có trong CTHH dựa vào chỉ số và NTK của nguyên tố đó. 3. Rèn kĩ năng về PTHH Để rèn kĩ năng về PTHH cần cho các em hiểu ý nghĩa của PTHH - PTHH biểu diễn ngắn gọn PƯHH dựa vào định luật bảo toàn khối lượng, PTHH cho ta biết: + Tỷ lệ về số nguyên tử, số phân tử, giữa các chất trong PƯHH. Tỷ lệ này đúng bằng tỷ lệ hệ số mỗi chất trong PTHH. + Từ tỷ lệ này ta có thể tính khối lượng của các chất tham gia hay sản phẩm khi chỉ cần cho biết lượng chất tham gia hay sản phẩm. 4. Làm cho HS hiểu mối liên hệ giữa KHHH, CTHH và PTHH. Phải làm cho các em thấy được mối liên hệ mật thiết giữa KHHH, CTHH và PTHH. PTHH biểu diễn PƯHH xảy ra giữa các chất, còn CTHH biểu diễn chất tức là biểu diễn thành phần cấu tạo của chất mà CTHH lại được cấu tạo bởi các KHHH. Muốn viết đúng CTHH, PTHH phải nhớ KHHH và hoá trị các nguyên tố. Nhưng nếu chỉ dừng ở mức độ trên chỉ là hình thức, điều quan trọng là người giáo viên phải làm cho HS hiểu được ý nghĩa của KHHH, CTHH và PTHH. Đó chính là chúng ta đã rèn cho HS có kĩ năng sử dụng ngôn ngữ hoá học. Có thể nói rằng ngôn ngữ hoá học được hình thành và phát triển qua các bước sau: - Hiểu được ý nghĩa của KHHH. 4 - Hiểu được ý nghĩa của CTHH. - Lập được CTHH của hợp chất 2 nguyên tố khi biết hoá trị của chúng. - Hiểu được ý nghĩa của PTHH. - Lập được PTHH khi biết sơ đồ phản ứng. - Tính theo CTHH và PTHH. Do thời gian nghiên cứu của đề tài có hạn, nên tôi chỉ nghiên cứu và đưa ra các giải pháp thực hiện, rèn luyện kĩ năng ngôn ngữ hoá học thông qua bài tập về CTHH và lập PTHH IV. CÁC BIỆN PHÁP TỔ CHỨC THỰC HIỆN RÈN LUYỆN KĨ NĂNG SỬ DỤNG NGÔN NGỮ HOÁ HỌC THÔNG QUA CÁC BÀI TẬP VỀ CTHH VÀ PTHH. Từ thực tế dạy hoá học ở trường THCS, đặc điểm nhận thức của học sinh và quá trình dạy học hoá học trong chương trình THCS tôi nhận thấy biện pháp để tổ chức rèn luyện kĩ năng sử dụng ngôn ngữ hoá qua bài tập CTHH và PTHH giáo viên nên sử dụng các phương pháp sau: 1. Phương pháp đàm thoại nêu vấn đề: Là phương pháp trong đó giáo viên tổ chức trao đổi (kể cả tranh luận) giữa giáo viên và HS, thông qua đó đạt được mục đích dạy học. Hệ thống câu hỏi GV đưa ra phải mang tính chất nêu vấn đề buộc HS phải ở trạng thái có vấn đề. HS tự lực tìm tòi lời giải đáp, trong phương pháp này giáo viên đóng vai trò là người tổ chức, điều khiển quá trình nhận thức của HS và kết luận chính xác vấn đề, nội dung và những kiến thức cần nắm vững. Để rèn luyện cho các em có kĩ năng sử dụng ngôn ngữ hoá học giáo viên có thể sử dụng phương án sau: Phương án 1: Giáo viên ra bài tập có nhiều câu nhỏ, trong đó chỉ định mỗi nhóm một câu. Nguồn thông tin cho cả lớp sẽ là tổ hợp các bài tập nhỏ cùng với lời giải tương ứng. Cuối cùng giáo viên hệ thống kiến thức cơ bản của bài tập và rút ra kiến thức cần nhớ trong bài tập. Phương án 2: Giáo viên ra bài tập cho các em dưới dạng kiến thức tổng hợp, để HS làm được giáo viên cần gợi ý hướng dẫn các em làm bài tập đó, sau đó giáo viên gọi 1 HS lên làm, cho HS khác nhận xét bổ sung cho bài làm hoàn chỉnh, đồng thời giáo viên củng cố các khái niệm về hoá học, từ đó tìm ra các mối quan hệ giữa các khái niệm cơ bản như CTHH, PTHH, PTK và khối lượng mol. Phương án 3: Giáo viên đưa ra bài tập có nhiều lựa chọn nhằm cho cả lớp tranh luận lựa chọn. Giáo viên định hướng cho học sinh cách xác định lựa 5 chọn đúng phải dựa vào định luật, định nghĩa, qui tắc, qua đó rèn luyện kỹ năng sử dụng ngôn ngữ hoá học cho các em. 2. Phương pháp dạy học tích cực hoạt động nhóm trong giải bài tập hoá học Phương pháp dạy và học tích cực lấy HS làm trung tâm của quá trình dạy học. Giáo viên là người tích cực thiết kế, tổ chức, khuyến khích tạo điều kiện để đa số HS tích cực hoạt động tìm tòi khám phá, xây dựng và vận dụng kiến thức rèn luyện kĩ năng tư duy hoá học cho HS. Vì vậy hệ thống bài tập giáo viên đưa ra phải chuẩn bị thật sự chu đáo, các bài tập phải logic, khắc sâu kiến thức cơ bản của hoá học, đồng thời rèn kĩ năng ngôn ngữ hoá học cho các em. Khi dạy học theo phương pháp tích cực hoạt động nhóm, giáo viên phải chú ý đến sự phân nhóm mà ra bài tập cho phù hợp. Nếu chia lớp thành 4 nhóm (theo 4 tổ) thì bài tập ra phải tương đối rộng có ý củng cố khắc sâu kiến thức cơ bản và mối liên hệ giữa các khái niệm cơ bản của hoá học. Nếu chia lớp thành nhóm nhỏ, mỗi bàn một nhóm thì yêu cầu các bài nhỏ và nên ra đề để 2 nhóm cùng làm chung một bài tập để so sánh kiến thức. Đồng thời củng cố kiến thức tìm ra nhóm có cách giải nhanh, hay. Để phương pháp dạy và học tích cực phát huy có hiệu quả ngoài chuẩn bị hệ thống bài tập tốt, giáo viên cần chú ý đến thời gian thảo luận, giáo viên phải quy định về thể lệ: - Thời gian là mấy phút - Nhóm nào có kết quả xong trước được cho điểm và tuyên dương. - Trong khi thảo luận nhóm, lớp nào ồn lớp sẽ bị hạ loại, nhóm đó sẽ bị nhắc nhở. Có như vậy các em mới thi đua làm bài tập học kĩ lí thuyết, chuẩn bị bài chu đáo. - Kết quả thảo luận nhóm giáo viên cho học sinh treo bảng phụ của các nhóm lên, sau đó cho các nhóm nhận xét nhau tìm ra ưu nhược điểm của mỗi nhóm. Cuối cùng giáo viên treo kết quả đúng. Trên đây là một số biện pháp tôi đã làm, giúp tôi thành công trong quá trình dạy học môn hoá. 3. Các bài tập về công thức hóa học: Để rèn luyện kĩ năng sử dụng ngôn ngữ hoá học cho các em qua hệ thống bài tập CTHH tôi đã sử dụng và đưa bài tập về: * Chọn hệ thống bài tập về CTHH gồm: 1. Lập CTHH của hợp chất gồm hai nguyên tố X, Y khi cho biết số nguyên tử của mỗi nguyên tố. 6 2. Lập CTHH dựa vào hoá trị. 3. Dựa vào quy tắc hoá trị xác định CTHH viết đúng ? viết sai ? 4. Tìm hoá trị của nguyên tố trong hợp chất hai nguyên tố. 5. Bài tập nêu ý nghĩa của CTHH. 6. Bài tập về tính thành phần % về khối lượng mỗi nguyên tố có trong hợp chất. 7. Bài tập về lập CTHH của hợp chất khi biết thành phần % về khối lượng mỗi nguyên tố trong hợp chất. 8. Bài tập về lập CTHH của hợp chất khi biết hoá trị của nguyên tố trong hợp chất và phần trăm về khối lượng của nó. 9. Bài tập về lập CTHH của hợp chất khi biết khối lượng của các nguyên tố có trong một lượng hợp chất. 10. Lập CTHH của hợp chất khi biết khối lượng của lượng hợp chất và khối lượng mol của hợp chất. * Đưa ra phương pháp giải: Như chúng ta đã biết việc sử dụng ngôn ngữ hoá học chỉ là phương tiện chứ không phải là mục đích dạy học. Vì vậy, đưa học sinh sử dụng một cách thành thạo ngôn ngữ hoá học trong quá trình học tập, ngoài việc lựa chọn các hệ thống bài tập về CTHH cho các em chúng ta cần trang bị cho các em phương pháp giải bài tập. Để giải bài tập về CTHH chúng ta dựa trên các bước mà ngôn ngữ hoá học được hình thành và phát triển thông qua mối liên hệ giữa KHHH và CTHH mà ta có các bước giải. Cụ thể: 3.1. Bài tập về CTHH của hợp chất gồm hai nguyên tố X, Y khi cho biết số nguyên tử của mỗi nguyên tố. Ví dụ 1: Lập CTHH của hợp chất tạo bởi hai nguyên tố nhôm và oxi. Biết một phân tử của hợp chất có 2 nguyên tử Al, 3 nguyên tử O. Phương pháp giải: Giáo viên dùng phương pháp đàm thoại nêu vấn đề để học sinh nắm vững các bước giải. Bước 1: Viết KHHH của các nguyên tố trong hợp chất AlO Bước 2: Ghi số nguyên tử mỗi nguyên tố bên phải KHHH Al2O3 Ví dụ 2: Viết CTHH và tính phân tử khối của các hợp chất sau: a. Canxi oxit (vôi sống) biết trong phân tử có 1Ca và 1O. b. Amoniac biết phân tử có 1N và 3H c. Đồng sunfat biết trong phân tử có 1Cu, 1S và 4O 7 d. Sắt oxit biết phân tử gồm 2Fe và 3O. (Giáo viên cho học sinh hoạt động nhóm, mỗi bàn HS một nhóm). 3.2. Bài tập lập CTHH dựa vào hoá trị. Ví dụ 1: Lập CTHH của những hợp chất hai nguyên tố sau: a. P(III) và H(I) b. Al(III) và O(II) Phương pháp giải: Giáo viên dùng phương pháp đàm thoại nêu vấn đề để học sinh nắm vững các bước lập. Bước 1: Viết CTHH dạng chung PxHy Bước 2: áp dụng quy tắc hoá trị ta có x.III = y.I  x I 1   y III 3 Bước 3: Chọn x = 1; y = 3 Bước 4: Viết CTHH đúng PH3 Ví dụ 2: Lập CTHH của những hợp chất tạo bởi một nuyên tố và nhóm nguyên tử sau: a. Na(I) và OH(I) b. Cu(II) và SO4(II) c. Ca(II) và NO3(I) d. K(I) và PO4(III) Giáo viên dùng phương pháp hoạt động tích cực cho các nhóm hoạt động. Mỗi bàn một nhóm một câu. Để rèn luyện kỹ năng ngôn ngữ hoá học cho HS trong lập CTHH ta còn có thể hướng dẫn HS cách lập nhanh bằng cách ghi hoá trị của nguyên tố nhóm nguyên tử lên đầu KHHH rồi tìm bội chung ghi chỉ số vào CTHH đúng. Ví dụ: AlIIIOII  CTHH đúng Al2O3 3.3. Bài tập dựa vào quy tắc hoá trị để xác minh CTHH viết đúng CTHH viết sai. Ví dụ: Có các CTHH như sau: CaCl3; KCl; KO2; CaO; AlOH; NaNO3; Cu(NO3)2 Phương pháp giải: Giáo viên dùng phương pháp đàm thoại để học sinh dựa vào quy tắc hoá trị xác định được CTHH viết đúng, CTHH viết sai. Bước 1: áp dụng quy tắc hoá trị trong CaCl3 ta có: 8 3. I III 1 a . 1 = 3. I  a = vậy CTHH CaCl3 viết sai ( Vì Ca chỉ có một hóa trị là hóa trị II ). Vậy CTHH viết đúng phải là CaCl2 Tương tự CTHH: KO2 sai vì áp dụng quy tắc hoá trị ta có: 2.II IV 1 1 . a = 2. II  a = . ( Kali có hoá trị IV là sai) Vậy CTHH viết đúng phải là K2O Tương tự CTHH: AlOH viết sai ( Vì không đảm bảo quy tắc hoá trị) Vậy CTHH viết đúng phải là Al(OH)3 Bước 2: Các CTHH sau viết đúng: KCl, CaO, NaNO3, Cu(NO3)2 3.4. Bài tập về tìm hoá trị của nguyên tố trong hợp chất hai nguyên tố khi cho biết CTHH đúng Ví dụ: Tìm hoá trị của sắt trong CTHH sau: FeO và Fe 2O3 biết oxi hoá trị II Phương pháp giải: Giáo viên dùng phương pháp đàm thoại để HS nắm vững các bước giải. Bước 1: Gọi a là hoá trị của Fe trong các hợp chất Bước 2: Áp dụng quy tắc hoá trị trong FeO ta có: 1 . a = 1 . II  a = 1.II II 1 Vậy FeO sắt có hoá trị II. Tương tự trong Fe2O3, áp dụng quy tắc hoá trị ta có: 2. a = 3 . II  a = 3.II III 2 . Vậy trong Fe2O3 sắt có hoá trị III Để rèn luyện cho các em có kĩ năng sử dụng ngôn ngữ hoá học tìm hoá trị của nguyên tố trong hợp chất tôi còn cho các em hoạt động nhóm làm bài tập như sau: Bài tập: Cho các chất có CTHH sau: K2O; NaCl; H2O; HNO3; CaCl2, P2O5; CuSO4; CuS; SO2; SO3; Al2O3. Hãy cho biết những nguyên tố nào: a. Có cùng hoá trị I d. Có cùng hoá trị IV b. Có cùng hoá trị II e. Có cùng hoá trị V c. Có cùng hoá trị III Với cách làm trên tôi còn củng cố cho các em qua bài tập sau: Bài tập: Hãy hoàn thành bảng sau: TT 1 Oxit Zn... Bazơ ...(OH)2 Axit H2... 9 Muối Na2... 2 3 4 5 Al2... ...O3 ...O2 Fe2... ...(OH)3 Ca... Al... ...OH H3... ...SO4 ...S H... ...(NO3)3 Cu... Al... ...(PO4)2 Với bài tập này HS được rèn luyện ngôn ngữ hoá học, từ CTHH, hoá trị của nguyên tố, nhóm OH hay CTHH của Bazơ, Axit, muối các em càng có khả năng sáng tạo trong học hoá hơn. Ví dụ: Từ CTHH của muối ... SO 4 để hoàn thành HS có thể điền: CuSO 4, CaSO4, BaSO4 ... nghĩa là điền nguyên tố kim loại nào có hoá trị II. 3.5. Bài tập về ý nghĩa của CTHH Cho CTHH của các chất sau: a. Khí Clo: Cl2 b. Kẽm Clorua: ZnCl2 Hãy nêu các điều biết được về mỗi chất Phương pháp giải: a. Khí Clo Bước 1: Dựa vào CTHH xác định tên nguyên tố hoá học cấu tạo chất - Khí Clo là đơn chất do NTHH Clo cấu tạo nên. Bước 2: Xác định số nguyên tử mỗi nguyên tố có trong CTHH dựa vào chi số - Phân tử Clo do 2 nguyên tử Clo cấu tạo nên Bước 3: Xác định phân tử khối của chất bằng tổng nguyên tử khối của nguyên tố. - Phân tử khối bằng 35,5 . 2 = 71đvc b. Kẽm clorua - Kẽm clorua do hai nguyên tố hoá học cấu tạo nên là kẽm và Clo - Phân tử kẽm Clorua có một nguyên tử kẽm và hai nguyên tử Clo - PTK = 65 + 2 . 35,5 = 136đvc Khi các em đã có kĩ năng hiểu ý nghĩa về CTHH tôI còn cho HS củng cố bằng bài tập sau: Cách viết sau chỉ ý gì ? 5Cu; 2NaCl; 3CaCO3; 5O2 3.6. Bài tập về tính thành phần phần trăm về khối lượng mỗi nguyên tố có trong CTHH 10 Ví dụ: Một loại phân bón hoá học có công thức là: KNO 3. Hãy xác định thành phần phần trăm theo khối lượng các nguyên tố. Phương pháp giải: Giáo viên dùng phương pháp đàm thoại nêu vấn đề để học sinh nắm vững các bước làm. Bước 1: Tìm khối lượng mol của hợp chất M KNO3 = 39 + 14 + 16.3 = 101g Bước 2: Tìm số mol nguyên tử mỗi nguyên tố có trong một mol hợp chất Trong 1 mol KNO3 có 1 mol K, 1mol N và 3 mol O Bước 3: Thành phần phần trăm về khối lượng các nguyên tố trong hợp chất %N = 14 . 100% 13,86% 101 %O = 100% - (38,6% + 13,86%) = 47,54% Giáo viên dùng phương pháp hoạt động nhóm để học sinh làm bài tập sau: Nguyên tố Fe tạo với Oxi và ba oxit. Một trong các oxit đó Fe chiếm 70% về khối lượng. Vậy công thức của sắt oxit đó có thể là: A. FeO B. Fe2O3 C. Fe3O4 D. Fe2O4 Để rèn luyện kỹ năng ngôn ngữ hoá học cho các em từ tính thành phần phần trăm về khối lượng mỗi nguyên tố khi biết CTHH. Ngược lại khi biết thành phần phần trăm về khối lượng mỗi nguyên tố ta cũng có thể lập được CTHH một hợp chất. 3.7. Bài tập lập CTHH của hợp chất khi biết thành phần % về khối lượng mỗi nguyên tố trong hợp chất. Ví dụ 1: Một hợp chất có thành phần các nguyên tố là: 40% Cu; 20%S và 40% O. Hãy xác định CTHH của hợp chất đó. Biết hợp chất có khối lượng mol là 160g * Phương pháp giải: Bước 1: Tìm khối lượng mỗi nguyên tố có trong 1 mol hợp chất mCu = 160 . 40 160 . 20 64 g ; mS  32 g 100 100 ; mO = 160 - (64 + 32) = 64g Bước 2: Tìm số mol nguyên tử mỗi nguyên tố có trong 1 mol hợp chất nu = 64 : 64 = 1mol; nS = 32 : 32 = 1mol; nO = 64 : 16 = 4mol Suy ra trong 1 mol phân tử hợp chất có 1mol Cu, 1mol S và 4 mol O. 11 Bước 3: Viết CTHH đúng CuSO4 Ví dụ 2: Một loại đồng oxit màu đen có khối lượng mol phân ử là 80g. Oxit này có thành phần là 80% Cu và 20% O. Hãy lập CTHH của đồng oxit nói trên. (Giáo viên cho học sinh hoạt động nhóm, mỗi bàn một nhóm). 3.8. Bài tập về lập CTHH của hợp chất khi biết hoá trị và phần trăm về khối lượng của nguyên tố trong hợp chất. Ví dụ: Oxit của một nguyên tố hoá trị V chứa 43,67% nguyên tố đó. Hãy lập CTHH của oxit nói trên. Phương pháp giải: Giáo viên dùng phương pháp đàm thoại nêu vấn đề để học sinh thấy được mối quan hệ giữa hoá trị, nguyên tử khối, thành phần % về khối lượng của nuyên tố với CTHH. Muốn lập được CTHH cần xác định được NTHH, mà muốn xác định được NTHH phải tìm được NTK của nguyên tố. Mà muốn tìm được NTK lại dựa vào thành phần phần trăm của nguyên tố trong hợp chất. Bước 1: Gọi R là KHHH của nguyên tố, A là NTK ta có CTHH của oxit là: R2O5. Theo bài ra ta có: M R O = 2A + 5. 16 = (2A + 80)g 2 5 Bước 2: Trong 1mol R2O5 có 2 mol R và 5mol O Bước 3: %R = 2A 100% 43,67%  2 A  80 A = 31. NTHH R có NTL bằng 31 hoá trị V là phot pho. Vậy CTHH là P2O5 3.9. Bài tập lập CTHH của hợp chất khi biết tỷ lệ khối lượng của các nguyên tố trong hợp chất. Ví dụ: Nguyên tố sắt tạo với oxi 3 loại oxit, một trong các oxit đó sắt chiếm 7/9 khối lượng phân tử. Xác định CTHH của sắt oxit. * Cách giải: Bước 1: Gọi CTHH dạng chung là FexOy Bước 2: Trong oxit đó Fe hiếm 7 phần khối lượng. O chiếm 2 phần khối lượng hay mFe = 56. x ; mO = 16 . y Bước 3: Theo bài ra ta có: 56 x 7   x y 16 y 2 hay x : y = 1 : 1 Trong 1 phần tử hợp chất có 1 nguyên tử Fe liên kết với 1 nguyên tử O Bước 4: CTHH đúng FeO 3.10. Bài tập lập CTHH của hợp chất khi cho biết khối lượng của 1 lượng hợp chất 12 Ví dụ: Đốt cháy hoàn toàn 6g hợp chất A gồm C, H, O. Trong oxi không khí thu được 4,481 lít CO2 (ở đktc) và 3,6g H2O. Hãy lập CTHH của A biết khối lượng mol của A là 60g * Các bước giải: Bước 1: Tìm khối lượng từng nguyên tố có trong lượng hợp chất mC  4,48 . 12 3,6 . 2 2,4 g ; mH  0,4 g ; mO 6  (2,4  0,4) 3,2 g 22,4 18 Bước 2: Tìm khối lượng của mỗi nguyên tố có trong 1 mol hợp chất mC  2,4 . 60 0,4 . 60 24 g ; m H  4 g ; 6 6 mO = 60 - (24 + 4) = 32g Bước 3: Tìm số mol nguyên tử của mỗi nguyên tố có trong 1 mol hợp chất nC = 24 : 12 = 2mol; nH = 4 ; 1 = 4mol; nO = 32 : 16 = 2mol Suy ra trong 1 mol phân tử hợp chất có 2 molC, 4mol H và 2 mol O Bước 4: CTHH đúng là C2H4O2 4. Lập phương trình hóa học. Để hình thành kỹ năng giải bài tập hóa học, ta phải xét sự hình thành từng hệ thống kỹ năng mà nội dung chương trình đã đề ra. Nếu tính theo đơn vị kiến thức thì có rất nhiều dạng bài tập nhưng dạng bài tập nào cũng đòi hỏi có kiến thức, kỹ năng cơ bản mới giải được. Một trong những kiến thức, kỹ năng đó là phải lập được phương trình hóa học, vì đa số bài tập hóa học được tính theo phương trình hóa học, lập được phương trình hóa học sai thì tính theo phương trình hóa học cũng sẽ sai. Như vậy để giải được bài tập hóa học ta phải lập được phương trình hóa học đúng và chính xác. Để giải quyết vấn đề đặt ra, yêu cầu phải hiểu các khái niệm như phương trình hóa học là gì? Phản ứng hóa học là gì? Chất bị biến đổi gọi là gì? Phương trình hóa học được ghi như thế nào?... Phương trình hóa học là sự biểu diễn những phản ứng hóa học bằng công thức hóa học( cho nên CTHH phải viết đúng thì PTHH mới viết đúng được) Hai vế của phương trình hóa học không có nghĩa là đồng nhất như ở phương trình toán học mà là sự biến đổi từ chất này thành chất khác tức là chất ở vế trái mất đi và chất ở vế phải sinh ra. Vì vậy, không được đổi chỗ hai vế của phương trình hóa học, không được thêm bớt một chất nào đó. Ý nghĩa của phương trình hóa học: – Phương trình hóa học biểu diễn ngắn gọn phản ứng hóa học, cho biết những chất tham gia và sản phẩm trong phản ứng đó. 13 – Phương trình hóa học cho biết tỉ lệ về số nguyên tử, phân tử của các chất trong phản ứng. Ví dụ: Kẽm phản ứng với axit clohiđric tạo thành muối kẽm clorua và hiđro. Chất tham gia ở đây là kẽm và axit clohiđric. Chất tạo thành ở đây là muối kẽm clorua và khí hiđro. Ta có phương trình hóa học: Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2↑  Các yêu cầu để viết đúng được phương trình hóa học: – Để viết được một phương trình hóa học đòi hỏi phải có những kiến thức sau: + Công thức của các chất tham gia cũng như các sản phẩm phải viết như thế nào cho đúng. + Các chất đó thuộc đơn chất hay hợp chất. + Công thức của đơn chất hay hợp chất viết như thế nào. – Để thực hiện được các vấn đề trên, học sinh cần phải luyện tập viết đúng kí hiệu hóa học của các nguyên tố, công thức của đơn chất, hợp chất. – Để hình thành kỹ năng viết đúng kí hiệu hóa học, ngay từ những bài đầu học về nguyên tố hóa học, kí hiệu hóa học, giáo viên yêu cầu học sinh tập nghe, nhìn, viết, đọc. Học nhìn giáo viên viết kí hiệu và luyện tập chứ không phải viết một cách tuỳ tiện. – Để hình thành kỹ năng sử dụng công thức hóa học cần lưu ý: + Viết đúng công thức hóa học khi biết số nguyên tử của mỗi nguyên tố tạo nên một phân tử chất. Mà muốn viết đúng công thức hóa học của hợp chất phải thuộc hoá trị. + Học thuộc hoá trị, viết đúng kí hiệu hóa học thì sẽ lập được sơ đồ phản ứng hóa học. Việc lập sơ đồ phản ứng hóa học chỉ là bước đầu. Muốn giải được bài tập hóa học ta cần phải có một phương trình hóa học đúng, chính xác. Như vậy, đòi hỏi phải thuộc tính chất hóa học của một số chất tiêu biểu (muối, axit, bazơ …) và phải biết cân bằng phản ứng hóa học. Vậy làm thế nào để lập phương trình hóa học một cách chính xác nhất. Các phương pháp hữu hiệu dưới đây sẽ giúp các em giải quyết các bài tập về lập phương trình hóa học từ cơ bản đến nâng cao một cách dễ dàng. 4.1. Hướng dẫn giải. B1: Viết sơ đồ phản ứng dưới dạng công thức hóa học. 14 B2: Đặt hệ số sao cho số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở hai vế bằng nhau. B3: Hoàn thành phương trình. Chú ý: - Ở B2, thường sử dụng phương pháp “Bội chung nhỏ nhất” để đặt hệ số bằng cách: Chọn nguyên tố có số nguyên tử ở hai vế chưa bằng nhau và có số nguyên tử nhiều nhất (cũng có trường hợp không phải vậy). Tìm bội chung nhỏ nhất của các chỉ số nguyên tử nguyên tố đó ở hai vế, đem bội chung nhỏ nhất chia cho chỉ số thì ta có hệ số. Trong quá trình cân bằng không được thay đổi các chỉ số nguyên tử trong các công thức hóa học. 4.2. Các phương pháp cân bằng cụ thể. 4.2.1. Phương pháp “chẵn - lẻ”: thêm hệ số vào trước chất có chỉ số lẻ để làm chẵn số nguyên tử của nguyên tố đó. VD1: Cân bằng PTHH Al +HCl→AlCl3+H2 - Ta chỉ việc thêm hệ số 2 vào trước AlCl3 để cho số nguyên tử Cl chẵn. Khi đó, vế phải có 6 nguyên tử Cl trong 2AlCl3, nên vế trái thêm hệ số 6 trước HCl. Al +6HCl→2AlCl3+H2 - Vế phải có 2 nguyên tử Al trong 2AlCl3, vế trái ta thêm hệ số 2 trước Al. 2Al +6HCl→2AlCl3+H2 - Vế trái có 6 nguyên tử H trong 6HCl, nên vế phải ta thêm hệ số 3 trước H2. 2Al+6HCl→2AlCl3+3 H2 VD2: KClO3→KCl+O2 - Ta thấy số nguyên tử oxi trong O2 là số chẵn và trong KClO3 là số lẻ nên đặt hệ số 2 trước công thức KClO3. 2KClO3→KCl+O2 - Tiếp theo cân bằng số nguyên tử K và Cl, đặt hệ số 2 trước KCl. 2KClO3→2KCl+O2 - Cuối cùng cân bằng số nguyên tử oxi nên đặt hệ số 3 trước O2. 2KClO3→2KCl+3O2 15 VD3: Al+O2→Al2O3 - Số nguyên tử oxi trong Al2O3 là số lẻ nên thêm hệ số 2 vào trước nó. Al+O2→2Al2O3 Khi đó, số nguyên tử Al trong 2Al2O3 là 4. Ta thêm hệ số 4 vào trước Al. 4 Al+O2→2Al2O3 - Cuối cùng cân bằng số nguyên tử oxi, vế phải số nguyên tử oxi trong 2Al2O3 là 6, vế trái ta thêm hệ số 3 trước O2. 4Al+ 3O2→2Al2O3 4.2.2. Phương pháp “đại số”: thường sử dụng cho các phương trình khó cân bằng bắng phương pháp trên (thông thường sử dụng cho hs giỏi). B1: Đưa các hệ số hợp thức a, b, c, d, e, f, … lần lượt vào các công thức ở hai vế của phương trình phản ứng. B2: Cân bằng số nguyên tử ở 2 vế của phương trình bằng một hệ phương trình chứa các ẩn: a, b, c, d, e, f, g…. B3: Giải hệ phương trình vừa lập để tìm các hệ số. B4: Đưa các hệ số vừa tìm vào phương trình phản ứng. VD1: Cu + H2SO4 đặc, nóng → CuSO4 + SO2 B1: aCu + bH2SO4 đặc, nóng → cCuSO4 + H2O (1) + dSO2 + eH2O B2: Tiếp theo lập hệ phương trình dựa vào mối quan hệ về khối lượng giữa các chất trước và sau phản ứng, (khối lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố ở 2 vế phải bằng nhau). Cu: a = c (1) S: b = c + d (2) H: 2b = 2e (3) O: 4b = 4c + 2d + e (4) B3: Giải hệ phương trình bằng cách: Từ pt (3), chọn e = b = 1 (có thể chọn bất kỳ hệ số khác). Từ pt (2), (4) và (1) => c = a = d = ½ => c = a = d = 1; e = b =2 (tức là ta đang quy đồng mẫu số). B4: Đưa các hệ số vừa tìm vào phương trình phản ứng, ta được phương trình hoàn chỉnh. Cu + 2H2SO4 đặc, nóng →CuSO4 + SO2 + 2H2O V. KẾT QUẢ THỰC HIỆN CỦA ĐỀ TÀI: 16 Tất cả các dạng bài tập đưa ra ở trên khi thể hiện phương pháp giải từng loại bài tập về CTHH đều chứa các kĩ năng sử dụng ngôn ngữ hoá học. Thông qua bài tập về CTHH đã thu được kết quả rất tốt. Với việc coi thi, chấm thi nghiêm túc, trường tôi đã thu được kết quả nâng lên rõ rệt: Kết quả toàn trường Tỷ lệ học sinh giỏi: 10/ 125 = 9,6% Tỷ lệ học sinh khá: 35/125 = 38,2% Tỷ lệ học sinh TB 52/125 = 41,6% Tỷ lệ học sinh yếu: 03/125 = 2,4% Tỷ lệ học sinh kém không còn, đây là một điều đáng mừng. Nhất là trong các kỳ thi học sinh giỏi cấp huyện những năm học vừa qua trường chúng tôi có 7 em dự thi và cả 7 em đều đạt giải. Trong đó với 1 giải nhất, 3 giải nhì, 1 giải 3, 2 giải khuyến khích, khi các em đi thi đội tuyển của Tỉnh có 2 em đạt giải 3 cấp tỉnh. Từ kết quả đó tôi thấy việc rèn luyện kỹ năng ngôn ngữ hoá học cho học sinh lớp 8 ngay từ khi mới bắt đầu học là hết sức cần thiết. C. KẾT LUẬN I. KẾT LUẬN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI Dựa trên cơ sở thực tiễn và cơ sở lý luận của đề tài nghiên cứu tôi đã làm được một số việc sau: a. Về lý luận - Xác định được kỹ năng rèn luyện ngôn ngữ hoá học cho học sinh thông qua bài tập hoá học. - Phân loại được các kỹ năng cần rèn luyện ngôn ngữ hoá học cho các em trong trường THCS. b. Về nghiên cứu Qua quá trình dạy và nghiên cứu đề tài tôi thấy bài tập hoá học những năm gần đây đòi hỏi học sinh phải có tư duy vận dụng kiến thức khá cao. Nếu ngay từ buổi đầu học hoá mà các em không được hình thành kỹ năng rèn luyện ngôn ngữ hoá học thì các em dễ bị gặp khó khăn trong giải bài tập hoá học. Đồng thời muốn nâng cao được chất lượng học sinh đại trà nói chung và chất lượng học sinh giỏi nói riêng thì đòi hỏi người giáo viên phải tâm huyết với nghề, yêu nghề. Phải biết chọn lọc bài tập sử dụng phương pháp hợp lý để nâng cao chất lượng học tập gây hứng thú trong học tập cho các em, làm cho các em yêu thích bộ môn, ham học tập. II. Ý KIẾN ĐỀ XUẤT 17 * Về phía giáo viên - Phải không ngừng tự học, tự bồi dưỡng để nâng cao trình độ chuyên môn. Nghiên cứu học tập bồi dưỡng thường xuyên. Đồng thời phải nghiên cứu sách tham khảo để nâng cao tay nghề. - Bất cứ khi dạy một bài nào cũng không được xem thường, chuẩn bị qua loa đại khái mà phải chuẩn bị chu đáo, cẩn trọng ngay từ bài đầu tiên và phải chú ý rèn luyện kỹ năng sử dụng ngôn ngữ hoá học cho các em ngay từ ngày đầu đi học. - Phải làm cho HS yêu thích và đam mê học tập bộ môn hóa học ( Đây là vấn đề có tính chất rất quan trọng) * Về phía học sinh: Cần phải chăm học, yêu thích và say mê học tập bộ môn hóa học. Có như vậy kết quả học tập mới đạt kết quả cao.( Đây là vấn đề có tính chất rất quyết định) * Về phía nhà trường: Cần có đủ đồ dùng thí nghiệm, bảng phụ để HS được làm nhiều hơn. * Về phía nghành giáo dục: Nên tổ chức thi vào lớp 10 các trường THPT như thi các bài thi vào đại học cụ thể là thi ba bài thi gồm bài thi toán, bài thi văn, bài thi tổ hợp gồm hoặc bài thi KHTN( Lí, Hóa, Sinh) hoặc bài thi KHXH(Địa, Sử, GDCD) bài thi thứ ba là do HS tự chọn có như vậy mới học toàn diện các môn. III. BÀI HỌC KINH NGHIỆM Như vậy, việc rèn luyện kỹ năng sử dụng ngôn ngữ hoá học cho HS nhất là HS lớp 8 THCS là cần thiết bởi nó là phương tiện biểu thị một cách vắn tắt thành phần của chất hay để giải thích các hiện tượng hoá học. Do vậy bên cạnh việc dạy cho HS nắm vững được kiến thức về KHHH, CTHH, PTHH… còn phải làm cho HS nắm được, hiểu được và sử dụng ngôn ngữ hoá học một cách nhuần nguyễn chính xác. Để đạt được mục đích đó, biện pháp hữu hiệu nhất là sử dụng bài tập về CTHH, PTHH bởi vì dạng bài tập này ngoài việc tính toán lượng chất, giải thích hiện tượng hoá học ... còn luôn rèn cho HS cách sử dụng ký hiệu hoá học, CTHH và PTHH. Việc lựa chọn bài tập, giải bài tập hoá học về công thức hoá học, PTHH nhằm mục đích rèn luyện kỹ năng sử dụng ngôn ngữ hoá học phải nằm trong hệ thống bài tập hoá học cũng như trong hệ thống phương pháp giảng dạy. Đặc biệt phương pháp này phải gắn liền với sự đổi mới về phương pháp trong dạy học hoá học ở trường THCS. 18