Tài liệu Skkn phân dạng bài tập tính theo pthh hóa học lớp 8 trường thcs tân bình

Phần I : ĐẶT VẤN ĐỀ I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Để phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh trong quá trình học tập là một yêu cầu rất cần thiết, đòi hỏi người học tích cực, tự lực tham gia sáng tạo trong quá trình nhận thức. Bộ môn Hoá học ở bậc THCS có mục đích trang bị cho học sinh hệ thống kiến thức cơ bản, bao gồm các kiến thức về cấu tạo chất, phân loại chất và tính chất của chúng. Việc nắm vững các kiến thức cơ bản góp phần nâng cao chất lượng đào tạo ở bậc THCS, làm tiền đề cho việc học tập và phát triển sau này. Để đạt được mục đích trên, ngoài hệ thống kiến thức về lý thuyết thì hệ thống bài tập Hoá học giữ một vị trí và vai trò rất quan trọng trong việc dạy và học Hoá học ở trường THCS nói chung, đặc biệt là ở lớp 8 trường THCS nói riêng. Bài tập Hoá học giúp người giáo viên kiểm tra đánh giá kết quả học tập của học sinh, Từ đó phân loại học sinh để có kế hoạch sát với đối tượng. Người giáo viên dạy Hoá học muốn nắm vững chương trình Hoá học, thì ngoài việc nắm vững nội dung chương trình, phương giảng dạy còn cần nắm vững các bài tập Hoá học của từng chương, hệ thống các bài tập cơ bản nhất và cách giải tổng quát cho từng dạng bài tập, biết sử dụng bài tập phù hợp với từng công việc: Luyện tập, kiểm tra, nghiên cứu... nhằm đánh giá trình độ nắm vững kiến thức của học sinh. Từ đó cần phải sử dụng bài tập ở các mức khác nhau cho từng đối tượng học sinh khác nhau: Giỏi, Khá , TB, Yếu. Bài tập về tính theo phương trình hoá học rất đa dạng phong phú song với những nhận thức trên, là một giáo viên giảng dạy tại địa bàn miền núi cụ thể là trường TH&THCS Tân Bình. Tôi thấy chất lượng đối tượng học sinh ở đây chưa đồng đều, một số học sinh vận dụng kiến thức được học để giải bài toán Hoá học chưa được thành thạo. Vì vậy muốn nâng cao chất lượng môn học thì học sinh cần biết làm thành thạo bài toán “Tính theo PTHH” vì vậy tôi nghĩ đến việc phân dạng bài tập “Tính theo PTHH” và áp dụng từng dạng phù hợp với từng dối tượng của học sinh, nhằm phát triển năng lực tư duy, sáng tạo và gây hứng thú học tập cho các em. Nên tôi đã chọn đề tài: “Phân dạng bài tập tính theo PTHH Hóa học" lớp 8 trường TH&THCS Tân Bình. 1 II. NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI: 1. Hệ thống bài toán Hoá học theo từng dạng. 2. Bước đầu sử dụng việc phân loại các dạng bài toán Hoá học cho từng đối tượng học sinh, nhằm giúp cho học sinh lĩnh hội các kiến thức một cách vững chắc và phát triển tư duy của các em ở các cấp học cao hơn . III. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU: Học sinh khối 8 ở trường TH&THCS Tân Bình IV MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI: Phân dạng bài toán tính theo PTHH Hoá học và áp dụng cho từng đối tượng học sinh nhằm nâng cao chất lượng học tập môn hoá học của học sinh THCS. V. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Trong đề tài này tôi đã vận dụng các phương pháp nghiên cứu khoa học như: Phân tích lý thuyết, điều tra cơ bản, tổng kết kinh nghiệm sư phạm và sử dụng một số phương pháp thống kê toán học trong việc phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm v.v.. . Tham khảo các tài liệu đã được biên soạn và phân tích hệ thống các dạng bài toán hoá học theo nội dung đã đề ra. Trên cơ sở đó tôi đã trình bày các dạng bài toán hoá học đã sưu tầm và nghiên cứu để nâng cao khả năng, trí tuệ của học sinh. VII. THỜI GIAN NGHIÊN CỨU VÀ THỰC HIỆN SKKN: Từ tháng 9 năm 2013 đến tháng 3 năm 2015 2 Phần II : NỘI DUNG ĐỀ TÀI I . CƠ SỞ LÝ LUẬN 1. Thực trạng: Hoá học là môn học thực nghiệm kết hợp lý thuyết ,thực tế việc giải các bài tập hoá học đối với học sinh lớp 8 còn gặp rất nhiều khó khăn vì đây là môn học học sinh mới được tiếp cận. Từ khi được phân công giảng dạy môn hoá học 8, qua quá trình dạy học tôi thấy một số học sinh còn yếu về cách làm một bài toán hoá học, đa số học sinh còn lúng túng trong việc làm bài tập hoá học và chủ yếu học sinh chưa phân loại được các bài tập và chưa định hướng được phương pháp giải các bài tập gặp phải, trước tình hình học tập của học sinh lớp 8 hiện nay là giáo viên phụ trách bộ môn, tôi nhận thấy việc cần thiết là phải hướng dẫn học sinh cách phân loại các bài tập hoá học và phương pháp chung để giải các bài tập thuộc mỗi loại. Từ đó giúp học sinh học tập tốt hơn và khi gặp một bài toán hoá học tự học sinh có thể phân loại và đưa ra phương pháp giải thích hợp. 2. Giải pháp và tổ chức thực hiện 2.1. Kiến thức trọng tâm: - Dựa vào hệ số trong PTHH suy ra tỷ lệ số mol của các chất cần tìm. Lập được mối quan hệ giữa các đại lượng mà đầu bài yêu cầu, từ đó rút ra kết quả của bài toán. - Giúp học sinh biết cách tính lượng chất, khi biết lượng chất khác trong PTHH. - Củng cố rèn luyện được khả năng viết PTHH, vận dụng khái niệm về mol, củng cố khả năng tính toán, chuyển đổi giữa số mol và lượng chất 2.2. Phương pháp giảng dạy tính theo phương trình hoá học Đây là dạng bài tập định lượng cơ bản và quan trọng của Hoá học. Bài học này phần liên quan đến nhiều kiến thức trong Hoá học. Đẻ tận dụng thời gian mà hiệu quả tiếp thu bài của học sinh đạt được cao chúng ta nên sử dụng phương pháp phát vấn nêu vấn đề kết hợp với khả năng đàm thoại gợi mở của học sinh, kết hợp hết khả năng tư duy tái hiện để vận dụng nó vào bài học. Cụ thể như sau: 3 Phương pháp giảng dạy * GV: Lấy ví dụ về một PTHH Phần kiến thức cần truyền thụ Nhận xét - Yêu cầu học sinh nêu lên ý nghĩa a. Ví dụ: Zn + 2HCl  ZnCl2 + H2 của PTHH đó Tỷ lệ: - Lập ra được tỷ lệ số mol của các 1mol Zn : 2molHCl : 1mol ZnCl2 : 1mol H2 chất * GV: Đặt câu hỏi “Từ hệ số của b. Nhận xét: Từ hệ số của PTHH cho ta PTHH cho ta biết điều gì ?” biết tỷ lệ về số mol của các chất trong HS trả lời tự đưa ra kết luận từ đó PTHH đó giáo viên đi vào các kiến thức chính của bài học I/ Bằng cách nào tìm được khối lượng chất tham gia và sản phẩm ? * GV: Lấy ví dụ Ví dụ1: Cho 6,5 gam kẽm phản ứng hoàn toàn với dd HCl . a. Viết PTHH xảy ra b. Tính khối lượng ZnCl2 được tạo thành Giải - Bước 1: GV yêu cầu học sinh a. PTHH: Zn + 2HCl  ZnCl2 + H2 viết và cân bằng PTHH - Bước 2: Đổi các dữ kiện của bài toán ra số mol - Bước 3: Lập tỷ lệ về số mol của các chất cho và tìm n Zn = 6,5 = 0,1 mol 65 Ta có tỷ lệ: 1mol Zn : 1mol ZnCl2 0,1 mol Zn : 0,1 mol ZnCl2 => mZnCl 2 = 0,1.136 = 13,6 g - Bước 4: Tính toán theo yêu cầu của bài toán Đáp số: mZnCl 2 = 13,6 g - Bước 5: Trả lời và ghi đáp số Ví dụ 2: Người ta cho một lượng kẽm phản ứng hoàn toàn với dd HCl. Sau phản ứng thu được 4,48 lít H2 ở ĐKTC. Tính khối lượng kẽm đã bị hoà tan ? 4 Giải Tổ chức học sinh thảo luận theo nhóm, kết hợp với vấn đáp giợi mở của giáo viên a. PTHH: Zn + 2HCl  ZnCl2 + H2 - Bước 1: GV yêu cầu học sinh viết và cân bằng PTHH - Bước 2: Đổi các dữ kiện của bài 4, 48 nH 2 = 22, 4 = 0,2 mol toán ra số mol - Bước 3: Lập tỷ lệ về số mol của các chất cho và tìm - Bước 4: Tính toán theo yêu cầu Ta có tỷ lệ: 1mol Zn : 1mol H2 0,2 mol : 0,2 mol H2 => mZn = 0,2.65 = 13 gam của bài toán - Bước 5: Trả lời và ghi đáp số Đáp số: mZn = 13 gam II. Bằng cách nào có thể tìm được thể tích chất khí tham gia và sản phẩm ? Ví dụ 1: Người ta đốt cháy hoàn toàn một lượng S trong khí O2 sinh ra SO2 S + O2  SO2 Hãy tính thể tích SO2 ( ĐKTC)sinh ra nếu có 4 gam O2 tham gia phản ứng Giải - Bước 1: GV yêu cầu học sinh viết và cân bằng PTHH - Bước 2: Tính số mol O2 - Bước 3: Lập tỷ lệ về số mol của các chất cho và tìm - Bước 4: Tính thể tích ở ĐKTC của SO2 PTHH: S + O2  SO2 4 nO 2 = 32 = 0,125mol Ta có tỷ lệ: 1mol O2 : 1mol SO2 0,125 mol O2 : 0,125 mol SO2 Vậy VSO 2 = 0,125.22,4 = 2,8 lít 5 - Bước 5: Trả lời và ghi đáp số Ví dụ 2: Hãy tìm thể tích O2 (ĐKTC) cần dùng để đốt cháy hết lượng S mà sau phản ứng thu được 4,48 lít SO2 (ĐKTC) ? Giải Gợi ý học sinh tự làm ví dụ sau PTHH: đó, S + O2  SO2 4, 48 GV : Hướng dẫn học sinh giải tương tự ví dụ 1 n SO 2 = 22, 4 = 0,2mol Ta có tỷ lệ: 1mol O2 : 1mol SO2 0,2 mol O2 : 0,2 mol SO2 Vậy VO 2 = 0,2.22,4 = 4,48lít  Cần chú ý: Khi giảng dạy phần kiến thức này giáo viên cần làm rõ được các bước giải một bài toán cụ thể, gợi ý, hướng dẫn học sinh tự giải, giáo viên theo dõi giám sát việc làm của học sinh, giải đáp những thắc mắc của học sinh, để giúp các em tự chủ kiến thức, tiếp thu kiến thức một cách chủ động . 2.3. Phận loại một số dạng bài toán hóa tính theo PTHH phát triển học sinh khá, giỏi: Các dạng bài toán hoá học ở THCS nhìn chung mới chỉ mang tính chất giới thiệu, đang ở mức độ yêu cầu về khả năng tính toán, tư duy chưa cao. Nhưng nó cũng mang đầy đủ sự phối kết hợp giữa các môn khoa học tự nhiên, thực nghiệm và cả lý thuyết trong đó. Theo tôi chúng ta có thể phân dạng bài toán tính theo PTHH ở Hoá học THCS thành các dạng nhỏ như sau để giáo viên dễ truyền đạt và hướng dẫn giải bài tập cho học sinh một cách đạt hiệu quả cao nhất 2.3.1. DẠNG 1: Bài toán dựa vào định luật bảo toàn khối lượng Ví dụ: Có một hỗn hợp gồm ACO3 và BCO3 (A,B là 2 kim loại hoá trị II). Hoà tan hết m gam hỗn hợp này cần dùng 300 ml dd HCl 6 1M. Sau phản ứng thu được V lít CO2 (đktc) và dd D, cô cạn dd D thu được 30,1 gam muối khan. a. Tính m ? b. Tìm V ? Hướng giải - Bước 1: Yêu cầu học sinh viết PTHH - Bước 2: Xác định khối lượng chất tham gia, chất tạo thành + Tính số mol HCl suy ra khối lượng Lời giải ACO3 + 2HCl  ACl2 + CO2 + H2O BCO3 + 2HCl  BCl2 + CO2 + H2O nHCl = 0,3.1 = 0,3 mol mHCl= 0,3.36,5 = 10,95 g + Lập tỷ lệ quan hệ tính số mol CO 2 và Theo PTHH: nHCl = 2n CO 2 = 2n H 2 O H2O từ đó tính ra khối lượng của 2 n CO 2 = n H 2 O = 0,15 mol chất trên m CO 2 = 0,15.44 = 6,6 g mH 2 O = 0,15.18 = 2,7 g Bước 3: áp dụng định luật bảo toàn khối lượng để tính theo yêu cầu bài Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng toán ta có: m = mBCl 2 +mACl 2 +m H 2 O+m CO 2 - mHCl a. m = 30,1 + 2,7 + 6,6 – 10,95 = 28,45g Bước 4: Trả lời đáp số b. V CO 2 = 0,15.22,4 = 3,36 lít 2.3.2. DẠNG 2: Dạng bài toán tính theo PTHH hiệu suất đạt 100% Tìm số mol của chất A theo số mol xác định của 1 chất bất kỳ trong PTHH Ví dụ: Tính số mol Na2O tạo thành nếu có 0,2 mol Na bị đốt cháy. Nghiên cứu đầu bài: Tính số mol Na2O dựa vào tỷ lệ số mol giữa số mol Na và số mol Na2O trong PTHH. Hướng dẫn giải 7 Xác định lời giải Lời giải Bước 1: Viết PTHH xảy ra 4Na + O2  2 Na2O Bước 2: Xác định tỷ lệ số mol giữa 4mol 2mol Bước 3: Tính số mol chất cần tìm 0,2 mol 0,1 mol Bước 4: trả lời Có 0,1 mol Na2O chất cho và chất tìm Tìm số g của chất A theo số mol xác định của 1 chất bất kỳ trong PTHH Ví dụ: Tính số gam CH4 bị đốt cháy .Biết rằng cần dùng hết 0,5 mol O2 và sản phẩm tạo thành là CO2 và H2O ? Hướng dẫn giải Xác định lời giải Lời giải Bước 1: Viết PTHH xảy ra CH4 + 2O2  CO2 + 2H2O Bước 2: Xác định tỷ lệ số mol giữa 1mol 2mol chất cho và chất tìm Bước 3: Tính n chất cần tìm 0,25 mol 0,5 mol Bước 4: Trả lời m CH4 = 0,25.16 = 4g Tìm thể tích khí tham gia hoặc tạo thành Ví dụ: Tính thể tích khí H2 được tạo thành ở ĐKTC khi cho 2,8 g Fe tác dụng với dd HCl dư ? Hướng dẫn giải Xác định lời giải Lời giải Bước 1: Hướng dẫn học sinh đổi ra nFe = số mol Fe Bước 2: Tính số mol H2 - Viết PTHH - Tìm số mol H2 2,8 0,05mol 56 Fe + 2HCl  FeCl2 + H2 1mol 1mol 8 Bước 3: Tính thể tích của H2 0,05 mol 0,05mol V H 2 = 0,05.22,4 = 1,12lít Bước 4: Trả lời Có 1,12 lít H2 sinh ra Bài toán khối lượng chất còn dư Ví dụ: Người ta cho 4,48 lít H2 đi qua bột 24gCuO nung nóng. Tính khối lượng chất rắn thu được sau phản ứng. Biết phản ứng sảy ra hoàn toàn ? Giải H2 + CuO  Cu + H2O PTHH: n H2 = 4,48 22,4 =0,2 mol ; n CuO = 24 80 =0,3 mol Theo PTHH tỷ lệ phản ứng giữa H2 và CuO là 1: 1. Vậy CuO dư : 0,3 - 0,2 = 0,1 mol . Số mol Cu được sinh ra là 0,2 mol mCuO = 0,1 .80 = 8 g, mCu = 0,2.64 = 12,8 g Vậy khối lượng chất rắn sau phản ứng là: 8 + 12,8 ; 20,8 g. 2.3.3. DẠNG 3: Khối lượng mol trung bình Bài toán về tìm nguyên tố hoá học hoặc các chất chưa biết Dạng bài toán này ta hay gặp nhiều trong bài tập Hoá học THCS - Đưa dạng bài toán về dạng tìm khối lượng mol: M= m n - Đưa dạng bài toán về dạng khối lượng mol trung bình của hỗn hợp m A  mB M = n n A B MA < M < MB Ví dụ 1: Hoà tan hoàn toàn 13 gam một kim loại có hoá trị II bằng dd axit HCl. Sau khi kết thúc phản ứng người ta thu được 4,48 lit H2 ( ở ĐKTC). Tìm kim loại chưa biết đó? 9 Hướng dẫn giải Xác định lời giải Lời giải Bước 1: Hướng dẫn học sinh viết Giả sử kim loại chưa biết đó là R PTHH - Ta có PTHH R + 2HCl  RCl2 + H2 Bước 2: - Tính số mol H2 nH - Tìm số mol R 2 4, 48 = 22, 4 = 0,2 mol 1mol R 1mol H2 0,2 mol 0,2mol 13 MR = 0, 2 = 65. Vậy R là Zn Bước 3: Tính MR Bước 4: Trả lời Ví dụ 2: Dựa vào khối lượng mol trung bình Hoà tan hoàn toàn 19,3 gam hỗn hợp X gồm 2 kim loại A và B (chỉ có mình A tan, MA > MB) cùng hoá trị II có khối lượng nguyên tử sấp xỉ bằng nhau, bằng dd axit HCl dư. Sau phản ứng thu được 2,24 lít khí H2 ( đktc). Xác định 2 kim loại nói trên? Biết số mol của A bằng nửa số mol của B. Hướng dẫn giải Xác định lời giải Lời giải Bước 1: Hướng dẫn học sinh viết - Ta có PTHH A + 2HCl  ACl2 + H2 PTHH 2, 24 Bước 2: - Tính số mol H2 - Tìm số mol A - Tính tổng số mol hỗn hợp nH 2 = 22, 4 = 0,1 mol 1mol A 0,1 mol 1mol H2 0,1mol nB = 0,1.2 = 0,2 mol nhh = 0,1 + 0,2 = 0,3 mol Bước 3: Tính M hh 10 m A  mB áp dụng công thức : M = Bước 4: Hướng dẫn học sinh lập bất n A  nB đẳng thức xét khoảng 19,3 Ta có: M = 0,3 = 64,3 gam MB < 64,3< MA Bước 5: Yêu cầu học sinh đưa ra kết Hay : quả Vậy A là Zn, B là Cu 2.3.4. DẠNG 4: Bài toán hiệu suất phản ứng 2.3.4.1. Bài toán tính khối lượng chất ban đầu hoặc khối lượng chất tạo thành khi biết hiệu suất Dạng bài toán này ta cần hướng dẫn học sinh giải bình thường như chưa biết hiệu suất phản ứng. Sau đó bài toán yêu cầu: - Tính khối lượng sản phẩm thì: Khối lượng tính theo phương trình Khối lượng sản phẩm = xH 100% Tính khối lượng chất tham gia thì: - Khối lượng tính theo phương trình Khối lượng chất tham gia = x 100% H Ví dụ: Nung 120 g CaCO3 lên đến 10000C . Tính khối lượng vôi sông thu được, biết H = 80%. Giải PTHH: CaCO3 n CaCO 3 = 0 t  120 100 CaO + CO2 = 1,2 mol Theo PTHH ta có số mol CaO được tạo thành là 1,2 mol  mCaO = 1,2 .56 = 67,2 g . Hiệu suất H = 80% = 0,8 11 Vậy khối lượng thực tế thu được CaO là: 67,2.0,8 = 53,76 g 2.3.4.2. Bài toán tính hiệu suất của phản ứng: Khối lượng tính theo phương trình Ta có : H = x100% Khối lượng thực tế thu được Ví dụ: Người ta khử 16g CuO bằng khí H 2 . Sau phản ứng người ta thu được 12g Cu . Tính hiệu suất khử CuO ? Giải PTHH: n CuO = H2 + CuO 16 80 0 t  Cu + H2O = 0,2 mol theo PTHH số mol Cu tạo thành là: 0,2 mol mCu = 0,2.64 = 12,8 g H= 12 12,8 100%  95 % 12 3. Kiểm nghiệm Đề tài này được tôi áp dụng trong dạy học tại trường TH&THCS Tân Bình trong năm học: 2013-2014; 2014 - 2015. Thực hiện đối chứng trên 2 lớp 8, tôi thu được một số kết quả như sau: Năm học 2012 - 2013 2013 - 2014 2014 - 2015 Lớp 8 8 8 Sỉ số 34 32 37 Số học sinh hiểu bài và làm tốt các dạng bài tập Giỏi SL % Khá SL % TB SL % Yếu SL % 1 2.94 5 14.71 25 73.53 3 3 9.38 8 25.00 20 62.50 1 4 10.81 9 24.32 23 62.16 1 8.82 3.13 2.70 Áp dụng đề tài vào giảng dạy Có Không x x x - Số lượng học sinh hiểu bài thao tác thành thạo các dạng bài tập hoá học ngay tại lớp chiếm tỷ lệ cao, - Giáo viên tiết kiệm được thời gian, học sinh tự giác, độc lập làm bài. Phát huy được tính tích cực của học sinh, - Dựa vào sự phân loại bài tập giáo viên có thể dạy nâng cao được nhiều đối tượng học sinh. 13 Phần III KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Trong quá trình giảng dạy Môn Hoá học tại trường TH&THCS Tân Bình cũng gặp không ít khó khăn trong việc giúp các em học sinh làm các dạng bài tập Hoá học liên quan đến PTHH và tính theo PTHH, song với lòng yêu nghề, sự tận tâm công việc cùng với một số kinh nghiệm ít ỏi của bản thân và sự giúp đỡ của các bạn đồng nghiệp. Tôi đã luôn biết kết hợp giữa hai mặt :"Lý luận dạy học Hoá học và thực tiễn đứng lớp của giáo viên". Chính vì vậy không những từng bước làm cho đề tài hoàn thiện hơn về mặt lý thuyết, mặt lý luận dạy học mà làm cho nó có tác dụng trong thực tiễn dạy và học Hoá học ở trường THCS. Trong quá trình thực hiện đề tài này không tránh khỏi sự thiếu sót. Tôi rất mong được sự quan tâm giúp đỡ, đóng góp chỉ bảo ân cần của các đồng nghiệp để bản thân tôi được hoàn thiện hơn trong giảng dạy cũng như SKKN này có tác dụng cao trong việc dạy và học. Tôi xin chân thành cảm ơn ! Tân Bình, ngày 3 tháng 3 năm 2015 NGƯỜI THỰC HIỆN Vi Đức Thịnh 14 TÀI LIỆU VÀ SÁCH THAM KHẢO HỖ TRỢ SKKN 1. Sách giáo khoa và sách giáo viên Hoá học lớp 8, 9 hiện hành 2. Thiết kế bài dạy Hoá học 8 và Hoá học 9 – Cao Cự Giác 3. Câu hỏi trắc nghiệm và bài tập hoá học lớp 8 – Ngô Ngọc An 4. Bài tập hoá học nâng cao – Nguyễn Xuân Trường 5. Chuyên đề bồi dưỡng thường xuyên chu kỳ III môn Hoá học 6. Thực nghiệm sư phạm về mol giải toán hoá học ở TH&THCS – Tạp chí nghiên cứu Giáo dục 15