Tài liệu Skkn một số kinh nghiệm khi lập phương trình hóa học và giải bài toán tính phương trình hoá học

MỘT SỐ KINH NGHIỆM KHI LẬP PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC VÀ GIẢI BÀI TOÁN TÍNH PHƯƠNG TRÌNH HOÁ HỌC I/ ĐẶT VẤN ĐỀ Hoá học lớp 8 là một môn khoa học tự nhiên rất mới và rất khó đối với học sinh .Các em bắt đầu làm quen với các kí hiệu hoá học công thức hoá học ,các khái niệm đơn chất ,hợp chất ,hỗn hợp nguyên tố hoá học nguyên tử ,phân tử ......Và đặc biệt phân tử là những hạt vi mô mắt thường không nhìn thấyđược do đó tất cả đều rất mới lạ và rất khó với học sinh .Đặc biệt là các bài toấn cũng rất khó không lắm chắc lý thuyết thì không làm được Là một giáo viên dạy hoá 8-9 tôi thấy bài toán nào cũng có một cách giải chung như sách giáo khoa đứa ra nhưng trong khi giảng dạ đặc biệt là khi luyện tập loại toán nào tôi cũng thường đưa ra mộy cách làm nhanh nhất để học sinh làm và dễ hiểu .Trong bài này tôi xin trình bày một số kinh nghiệm khi lập một phương trình hoá học và một số dạng toán tính theo phương trình hoá học II/ NỘI DUNG 1/ Lập phương trình hoá học -Viết đúng công thức hoá học của cácchất phản ứng và chất mới sinh ra - Chọn hệ số sao cho số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở hai vế là bằng nhau Cách làm như sau + Nên bắt đầu từ những nguyên tố mà có số nguyên tử nhiều và không bằng nhau + Trường hợp mà ssó nguyên tử của một nguyên tố ở vế này chẵn mà vế kia lẻ thì trước hết phải đặt hệ số 2 cho chất mà có ssố nguyên tử lẻ rồi tiếp tục đặt hệ số cho phân tử chứa số nguyên tử chẵn ở vế còn lại sao cho số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở 2 vế là bằng nhau Ví dụ Lập phương trình hoá học cảu phản ứng có sơ đồ sau Al + O2 ------ Al2O3 Giải Bước 1 : Đắt hệ số 2 trước công thức Al2O3 như vậy số nguyên tử oxi ở vế trái là 6 nên Số phân tử phải là 3 Bước 2 Cân bằng số nguyên tử Al để 2 vế của phương trình là bằng nhau Sau khi cân bằng được phương trình như sau Al + 3 O2  2 Al2O3 Trong trường hợp phân tử có 3 loại nguyên tố thì thường hai nguyên tố kết hợp với nhau thành nhóm nguyên tố , ta coi cả nhóm nguyên tố là một nguyên tố rồi tiến hành cân bằng như trên Ví dụ Lập phương trình của phản ứng có sơ đồ sau Al + H2SO4 ------ Al2(SO4)3 + H2 + Nhóm SO4 coi như là một nguyên tố + Nhóm SO4 ở hai vế có nhièu nhất và lại không bằng nhau nên ta cân bằng trước đặt hệ số 3 vào trước H 2SO4 sau đó cân bằng đến hệ số nguyên tử H và sau cùng là Al Phương trình được lập như sau 2Al + 3 H2SO4  Al2(SO4)3 + 3 H2 Điều quan trọng nhất là trong quá trình phương trình không được thay đổi chỉ số công thức hoá học 2 Những điểm cần lưu ý khi làm bài toán tính theo phương trình hoá học Học sinh sử dụng thànhthạo các công thức liên hệ giữa số mol khối lượng và thể tích mol ở điều kiện tiêu chuẩn m M n= V m = n.M n = 22,4 - Lập đúng phương trình hoá họcnhư phần 1đã nêu - Từ phương trình hoá học rut ra tỉ lệ số mol của các chất cho biết và chất cầc tìm a/ Trong những bài toán tính theo cong thức và phương trình hoá học chỉ cần biết khối lượng của motj chất trong các chất tham gia hay tạo thành là tính được các chất còn lại Lượng chất thể tính theo mol ,gam,kilôgam,hoặc theo thể tích ml lit,m3 - Tất cả các bài toán đều tính theo quy tắc tam xuất Ví dụ a Bài toán tính theo số mol Cho 28 gam sắt tác dụng vừa đủ với dung dịch HCl . Tínhthể tích khí sinh ra ở (đktc) Giải nFe = 28 56 = 0,5 mol Phương trình phản ứng Theo phương trình Theo đầu bài Fe + 2 HCl 1 mol 2mol  FeCl2 + 1 mol H2 1mol x mol 0,5 mol x= 0,5.1 0,5 Thể tích khí H2 sinh ra là VH2 = 0,5.22,4 =11,2 (l) Lưu ý . Nếu yêu cầu đầu bài tính khối lượng chất ra gam hoặc thể tích ml thì chúng ta phải đổi các dữ kiện về mol sau lại vận dụng công thức đổi ra theo yêu cầu của bài Ví dụ b Bài toán tính theo khối lượng là Kg ,tấn thể tích là m3 Nung 10 tấn đá vôi trong lò nung .Tính khối lượng của vôi sống (CaO) tạo thành .Coi hiệu suất đạt 100% Giải CaCO3  CaO + CO2 Theo phương trình phản ứng 100 56 Theo đầu bài 10tấn x tấn X= 56.10 100 =5,6 (tấn) Với bài không đổi 10 tấn CaCO3 về mol vì số lớn Ví dụ 2 Cho 10m3 khí oxi nguyên chất cháy hết với cac bon . Tính thể tích khí CO 2 thu được ( các khí đều đo ở đktc) Giải C + O2  CO2 Phương trình phản ứng Thưo phương trình phản ứng 22,4 l 22,4 l Theo đầu bài 10 l yl y= 22,4.10 22,4 = 10 m3 b/ Trường hợp gặp bài toán biết lượng của cả hai chất tham gia và yêu cầu tính lượng chất mới sinh ra thì trong số hai chất tham gia phản ứng sẽ có chất còn dư hoặc có thể thưm gia hết .Lượng chất mới sinh ra sẽ tính theo chất phản ứng hết do đó phải tìm xem chất nào phản ứng hết Ví dụ A + B  C + D Cách giải lập tỉ số Số mol chất A (theo đề bài) Số mol chất A( theo phương trình) Số mol chất B ( theo đề bài) Số mol chất B ( theo phương trình) So sánh 2 tỉ số tỉ sônào lớn hơn chất đó còn dư chất kia phản ứng hết . Tính theo chất phản ứng hết Ví dụ Cho hỗn hợp gồm 4,48 gam bột Fe và 3,2 gam bột S đem nung trong ống nghiệm sau một thời gian ngừng nung .Phản ứng xảy ra theo sơ đồ Fe + S ---- FeS Tính khối lượng FeS tạo thành sau phản ứng Giải nFe = 4,48 56 =0,08 (mol) nS = 3,2 32 phương trình hoá học Fe + S  FeS theo phương trình 1mol 1 mol 0,08 mol 0,1 mol theo bài ra lập tỉ số 0,08 0,1  1 1 = 0,1 (mol)  S dư Tính FeS theo số mol Fe Fe + S  FeS 1 1 0,08 0,08 1 0,08 nFe = 0,08 mol  mFeS =0,08 .(56+32) =7,04 (g) Chú ý nếu đầu bài cho dữ kiện chất tham gia là mol mà yêu cầu kết quả tình là gam hay thê tích là lít thì không đặt quy tắc tam suất như trên mà phải đổi mol ra khối lượng gam hoặc thể tích ra lít .Nếu không bài toán sẽ sai Ví dụ Cho 0,5 mol H2 tác dụng vừa đủ với oxi tạo ra nước .Tính thể tích oxi cần dùng ở (đktc) Giải 2 H2 + O2  2H2O 2 mol 1mol 0,5 mol x mol x= 0,5.1 =0,25 2 (lít) Phải tính theo x ra mol x= 0,5.1 =0,25 2 Kết quả sai H2 + O2  2 H2O 2 mol 1 mol 0,5mol x mol (mol) VH2 = 0,25 . 22,4 = 5,6 lít III/ KẾT LUẬN Trên đây là một kinh nghiệm mà tôi rút ra qua những năm giảng dạy được tổ bộ môn và các đồng nghiệp đánh giá là đạt kết quả tốt đối với học sinh lớp 8 - 9 Trường trung học cơ sở Thụy Xuân Ngày 5 tháng 11 năm 2004 GIÁO VIÊN VŨ THỊ NHUẦN BÀI SOAN THI GIẢNG Chương II Mol và tính toán hoấ học Tiết 26 Mol AMục tiêu 1 Học sinh biết được khái niệm mol, khối lượng mol, thể tích mol của chất khí 2/ Vận dụng các khái niệm trên để tính được khối luợng mol, thể tích mol của cá chất ở điều kiện tiêu chuẩn 3/ Vận dụng kỹ năng tính phân tử khối và củng cố về công thức hoá học của đơn chất và hợp chât B/ chuẩn bị của giáo viên và học sinh PHÒNG GD-ĐT THÁI THỤY TRƯỜNG THCS THỤY XUÂN BÀI SOẠN THI GIẢNG HOÁ 8 TIẾT 26:MOL Họ tên giáo viên : VŨ THỊ NHUẦN Ngày sọan : 25/11/04 Ngày dạy : 7/12/04 Chương II MOL VÀ TÍNH TOÁN HOÁ HỌC Tiết 26 Mol A/Mục tiêu 1 Học sinh biết được khái niệm mol, khối lượng mol, thể tích mol của chất khí 2/ Vận dụng các khái niệm trên để tính được khối luợng mol, thể tích mol của cá chất ở điều kiện tiêu chuẩn 3/ Vận dụng kỹ năng tính phân tử khối và củng cố về công thức hoá học của đơn chất và hợp chât B/ Chuẩn bị của giáo viên và học sinh GV: Bảng NTK, bảng phụ có vẽ hình 31 (SGK-64) Các bài tập HS : Ôn lại các khái niệm NTK,PTKcách tính phân tử khối C/ Hoạt động dạy và học Họat động của giáo viên Hoạt động của học sinh Hoạt động 1 ( Kiểm tra bài cũ) GV : Gợi ý học sinh đứng tại chỗ trả lời 1/ Nguyên tử khối là gì?, Phân tử khối là gì? 1/ NTK là khối lượng tính bằng đvc PTK là khối lượng tính bằng đvc 2/ Tính nguyên tử khối của oxi , hiđrô phân tử khối của O2 , CO2 , H2O GV ghi ra góc bảng 2/ NTK: O = 16 đvc PTK O2 = 32đvc H=1đvc CO2 =44đvc 3/ Khối lượng tính bằng gam của 1 nguyên tư C là bao nhiêu? HS trả lời bằng 1,9926.10-23 (gam) Từ bài kiểm tra trên GV nêu vấn để các em thấy nguyên tử , phân tử là những hạt vô cùng nhỏ bé không đếm được , cân được . Nhưng trong hoá học lại rất cần biết cố bao nhiêu nguyên tử hoặc phân tử các chất tham gia phản ứng cũng như sản phẩm . Vì vậy các nhà khoa học đã đưa ra một khái niệm dành cho các hạt vi mô đó là mol Trong chương này chúng ta cùng nghiên cứu để biết xem mol là gì và các tính toán hoá hcọ có liên quan đến nó như thế nào? GV ghi tên chương này, bài Hoạt động 2 I/ Mol là gì? - GV : Trước khi tìm hiểu khái niệm mol là gì GV dẫn ra ví dụ - Khi ra chợ em mua 1 tá bút chì 1 yến gạo HS trả lời 12 cái 10 kg - Như vậy 1 tá bút chì là 12 cái - 1 yến gaọ là 10 kg Vậy mol là gi? Các em tìm hiểu khái HS trả lời niệm này trong SGK Mol là lượng chất chứa 6.1023 nguyên tử hoặc phân tử của chất đó - HS ghi GV nhắc lại định nghĩa - 6.1023 gọi là số avôgađrô GV thuyết minh về con số 6.10 23 được - Kí hiệu là N : N = 6.1023 làm tròn từ 6,023.1023 gọi là số avôgađrô. Kí hiệu là N GV gọi học sinmh đọc phần đọc thêm trong (SGK-64) để thâý số avôgađrô lên đến mức độ nào ? Nếu nói 1 mol hiđrô thì em hiểu như thế nào ? ?Vậy phải nói như thế nào cho đúng? HS trả lời có thể hiểu là 1 mol nguyên tử Hiđrô hoặc 1 mol phân tử hay một mol nguyên tử . Trả lời ?Vậy 1 mol nguyên tử H có bao nhiêu nguyên tử H 1mol nguyên tử H có chứa N nguyên tử H 1 mol phân tử H2 có chứa N phân tử H2 1 mol phân tử H2 có chứa 6.1023 phân tử H2 được không ? GV treo bảng phụ có đề bài tập 1/ Em hãy điền chữ Đ vào trước những câu mà em cho là đúng trong các câu sau  1 Số nguyên tử Fe có trong 1 mol nguyển tử sắt bằng số nguyên tử Magiê Được vì N=6.1023 có trong 1 mol nguyên tử Mg  2 Số nguyên tử oxi có trong 1 mol phân tử oxi bắng số nguyên tử đồng có trong 1 mol nguyên tử đồng  3/ 0,25 mol phân tử nước có 1,5.1023 HS làm bài tập vào vở phân tử nước HS điền chữ Đ vào trước câu 1,3 Từ bài tập trên GV chuyển tiếp sang phần II 1 mol nguyên tử sắt và 1 mol nguyên tử magiê có số nguyên tử bằng nhau vậy chúng có khối lượng bằng nhau kaông các em chuyển sang phần II Khối lượng mol là gi? Hoạt động III Khối lượng mol là gì? Các em đã biết khối lượng của một tá bút chì là 12 cái , một yến gạo là 10Kg. Vậy 1 mol các chất có khối lượng mol là bao nhiêu (gọi tắt là khối lượng mol) ? Vậy khối lượng mol là gì? HS trả lời Khối lượng mol của một chất là khối Các em tìm hiểu khái niệm này trong SGK ? Cách tính khối lượng mol như thế nào? GV treo bảng có tính phân tử khối của O2,CO2 , H2O và nguyên tử khối O. Như lượng tính bằng gam của N nguyên tử hoặc phân tử chất đó HS ghi + Tính bằng gam + Kí hiệu M sau(Ghi thêm khối lượng mol) PTK(NTK) KL Mol O2 32đvC 32 (g) CO2 44 đvC 44 (g) H2O 18đvC 18 (g) O 16 đvC 16 (g) ? Em hãy so sánh NTK, (PTK) của 1 chất , nguyên tử với lhối lượng mol của chất đó nguyên tố đó Tính bằng gam Khối lượng Có cùng trị số với NTK(PTK) Ký hiệu là : M HS trả lời Khối lượng mol nguyên tử hay phân tử của một chất có cùng trị số với nguyên tử khối hay phân tử khối của chất đó HS ghi + Có cùng trị số với NTK hay PTK Ghi ví dụ trên vào vở Mo2 = 32 g Mo = 16 g GV cho học sinh làm bài tập 2 Mco2 = 44 g Tính khối lượng của các chất sau MH 2 O = 18 g Al2O3, H2SO3 , SO2 HS làm vào vở GV Gọi HS trả lời MAl O 2 - 3 = 102 g MH SO = 98 g 2 - Lưu ý khối lượng mol nguyên khối lượng mol phân tử GV : Như vậy 1 mol khí O2 và CO2 có cùng số phân tử nhưng khối lượng khác nhau lên thể tích của chúng có khác nhau không chúng ta sang phần III MSO 4 2 = 64 g Hoạt động IV Thể tích mol của chất khí GV: Lưu ý ở đây chỉ nói đến chất khí ? Thể tích 1 mol của chất khí này là thể HS trả lời : là thể tích bị chiếm bởi N tich của bao nhiêu phân tử phân tử chất đó ? Có nói là bị chiếm bởi N nguyên tử không? Không ; vì chất khí chỉ có phân tử thôi GV treo bảng phụ vẽ hình 31(SGK) Cho học sinh quan sát và trả lời nhận xét HS trả lời các chất khí có khối lượng ? Khối lượng mol của các chất khí ? mol khác nhau nhưng có thể tích bằng ? So sánh thể tích của các chất khí? nhau GV nhắc lại .Nếu ở cùng điều kiện (t0 , p) thì V bằng nhau (ml) đktc (p =1atm, t=O0c ) các chất khí bằng HS ghi 22,4 l ở cùng diều kiện về (t0,p)1 mol chất khí ở điều kiện phòng (p =1atm,t 0 =200c)V =24l bất kỳ đều có thể tích bằng nhau VH2 = VO2 =VN2 ở đktc (p = 1atm,t0 =O0c) VH2 = VO2 =VN2 = 22,4 l ở điều kiện t0phòng (p =1atm,t=200c ) VH2 =VO2 = VN2 = 24 l Hoạt động V Luyện tập củng cố GV gọi học sinh lên bảng nêu lại nội dung chính của bài Cho học sinh làm bài tập 3 Em hãy cho biết câu nào đúng , câu nào sai trong các câu sau 1/ ở cùng điều kiện thể tích 0,5 mol của khí N2 bằng thể tích của 0,5 mol khí SO3 2/ Thể tích của 0,5 mol khí H2 ở nhiệt độ phòng là 11,2 l 3/ ở đktc thể tích của 0,25 mol khí CO là 5,6 l 4/ Thể tích của 1 g khí H 2 bằng thể tích của 1 g khí oxi Hoạt động VI Hướng dẫn bài tập về nhà (2 phút) Bài 2 (a) Lưư ý khối lượng mol nguyên tử Cl, mol phân tử Cl2 4 ? Khối lượng của N phân tử là khối lượng của bao nhiêu mol , HS trả lừi (1 mol) Đó là đi tính khối lượng mol phân tử của các chất đó Đầu tiên tính PTK Thay đơn vị là g