SKKN Nghiên cứu các biện pháp giúp học sinh rèn luyện kỹ năng cân bằng phương trình hóa học ở Lớp 8

Nội dung text: SKKN Nghiên cứu các biện pháp giúp học sinh rèn luyện kỹ năng cân bằng phương trình hóa học ở Lớp 8

1. PHẦN I: LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI I. ĐẶT VẤN ĐỀ: Để làm tốt các bài tập hoá học, việc cần thiết trước hết là các em phải cân bằng nhanh và đúng các phương trình hoá học rồi với làm các bước tiếp theo. Có nhiều phương pháp để cân bằng một phương trình hoá học trong đó có các phương pháp “thăng bằng electron và ion- eclectron” thăng bằng nhanh và chính xác. Tuy vậy với học sinh lớp 8 chưa thể cân bằng được theo các phương pháp này, SGK lớp 8 mới chỉ dừng lại ở mức độ nêu ra 3 Bước lập 1 phương trình hoá học là. Bước 1: Viết sơ đồ phản ứng. Bước 2: Cân bằng số nguyên tử của mỗi nguyên tố: Tìm hệ số thích hợp đặt trước các công thức. Bước 3: Viết phương trình hoá học. 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 hoá học là một nội dung khó đối với học sinh. Để góp phần làm đơn giản hoá các khó khăn đó, tôi đã tìm hiểu và lựa chọn một số phương pháp giúp các em cân bằng nhanh và chính xác các phương trình hoá học phù hợp với trình độ nhận thức của các em. II. MỤC ĐÍCH ĐỀ TÀI: - Nhằm rèn luyện kỹ năng cân bằng phương trình hóa học cho học sinh lớp 8 ở trường THCSBình Bộ. - Rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức đã học để giải được các bài tập liên quan và vận dụng vào thực tiễn . - Tác động đến sự say mê , hứng thú trong học tập của học sinh . - Dựa trên các định hướng đó , dạy học không chỉ là cung cấp kiến thức cho học sinh mà còn phải dạy cho học sinh biết cách học, cách tiếp thu kiến thức , cách vận dụng kiến thức vào giải các bài tập một cách độc lập, tự chủ . Trong khi đó , thời gian học ở trường có hạn, giáo viên không thể dạy cho học sinh tất cả những gì cần thiết cho cuộc sống mà chỉ có thể trang bị cho học sinh những kiến thức cơ bản, phương pháp nhận thức và phương pháp tự học để các em học sinh có thể tự học tập suốt đời . Trang 1
2. III. LỊCH SỬ ĐỀ TÀI: - Xuất phát từ nhu cầu đổi mới phương pháp dạy học, tôi nhận thấy mình phải làm gì để đổi mới phương pháp dạy học môn Hóa Học, giúp cho học sinh cảm thấy hứng thú khi học Hóa Học. - Đề tài này các giáo viên giảng dạy bộ môn Hóa Học trong huyện đã thực hiện. Qua thực tế giảng dạy tại trường THCS Bình Bộ, tôi nhận thấy kỹ năng cân bằng phương trình hóa học của học sinh mình còn hạn chế. Vì vậy tôi mạnh dạn nghiên cứu vấn đề này. IV. PHẠM VI ĐỀ TÀI: Đề tài chỉ nghiên cứu các biện pháp giúp học sinh rèn luyện kỹ năng cân bằng phương trình hóa học ở lớp 8. Đối tượng nghiên cứu : Là học sinh khối 8 trường THCS Bình Bộ PHẦN II. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU I.THỰC TRẠNG ĐỀ TÀI: Qua các năm dạy Hóa Học 8, tôi gặp rất nhiều khó khăn trong việc rèn luyện kỹ năng cân bằng phương trình hóa học. - Học sinh chưa quen cách cân bằng phương trình hóa học nên còn mơ hồ và luôn nghĩ lập phương trình hóa học là khó làm các em chán nãn, không thích học. - Các em chưa có kỹ năng cân bằng phương trình hóa học để áp dụng làm các dạng bài tập có liên quan. II. NỘI DUNG CẦN GIẢI QUY ẾT: Để giúp học sinh học tốt phần này bản thân thấy cần phải giải quyết một số nội dung sau: - Rèn luyện kỹ năng lập công thức hóa học. - Cho học sinh viết đúng phương trình hóa học dạng chữ. - Hướng dẫn học sinh nắm vững cách cân bằng phương trình hóa học và cho bài tập ví dụ phù hợp với các dạng cân bằng từ dễ đến khó, từ cơ bản đến nâng cao. Trang 2
3. - Cho học sinh làm nhiều bài tập ở lớp và về nhà nhằm khắc sâu kiến thức và mở rộng nội dung bài học. III. BIỆN PHÁP THỰC HIỆN : 1. Rèn luyện kỹ năng lập công thức hóa học. Khi cân bằng phương trình hóa học việc viết đúng công thức hóa học là rất quan trọng. Các em học sinh hay viết sai công thức hóa dẫn đến các em cân bằng sai các phương trình hóa học. Vì vậy giáo viên dạy đến bài 9 (công thức hóa học) ở sgk trang 32,33 cần chú ý kỹ cho học sinh * Công thức của đơn chất có kí hiệu là A Ví dụ: công thức hóa học của đồng, kẻm, than, lưu huỳnh . Cu, Zn, C, S Ngoài ra nhiều phi kim có công thức phân tử gồm một số nguyên tử liên kết với nhau, thường là 2 nên thêm chỉ số này ở chân kí hiệu. Ví dụ: công thức hóa học của khí hiđrô, khí nitơ là H2, N2 * Công thức của hợp chất gồm kí hiệu hóa học của những nguyên tố tạo ra chất kèm theo chỉ số ở chân. Công thức dạng chung AxByCz Trong đó: A,B,C là kí hiệu hóa học x, y,z là chỉ số và nếu chỉ số là 1 thì không ghi Ví dụ: công thức hóa học của hợp chất nước là H 2O, kaliclorua là KCl, axit sunfuric là H2SO4 * Ý nghĩa của công thức hóa học Mỗi công thức hóa học cho ta biết ý nghĩa sau: - Nguyên tố nào tạo ra chất. - Số nguyên tử của mỗi nguyên tố trong phân tử chất. - Phân tử khối. 2. Cho học sinh viết đúng phương trình hóa học dạng chữ. Đối với phương trình hóa học viết đúng phương trình hóa học dạng chữ là rất cần thiết. Từ những phương trình hóa học dạng chữ thay tên các chất bằng công thức hóa học được sơ đồ phản ứng. Ví dụ1: Lưu huỳnh tác dụng với sắt tạo ra sắt(II)sunfua. Phương trình hóa học dạng chữ: Lưu huỳnh + sắt sắt(II)sunfua Trang 3
4. Sơ đồ phản ứng hóa học: S + Fe > FeS Ví dụ2: kẻm tác dụng với axit clohiđric tạo ra kẻm clorua và giải phóng khí hiđrô Phương trình hóa học dạng chữ: Kẻm + axit clohiđric  kẻm clorua + khí hiđrô Sơ đồ phản ứng hóa học: Zn + HCl > ZnCl + H2 3. Hướng dẫn học sinh cách cân bằng phương trình hóa học. Khi đã nắm vững ba Bước lập 1 phương trình hoá học ở SGK lớp 8 là. Bước 1: Viết sơ đồ phản ứng. Bước 2: Cân bằng số nguyên tử của mỗi nguyên tố: Tìm hệ số thích hợp đặt trước các công thức. Bước 3: Viết phương trình hoá học. Để cân bằng nhanh và chính xác hệ số các em có thể thực hiện một trong bốn cách sau: Cách 1: Cân bằng theo phương pháp “Hệ số thập phân”. Để cân bằng phản ứng theo phương pháp này ta cần thực hiện các Bước pháp sau. Bước1: Đưa các hệ số là số nguyên hay phân số vào trước các công thức hoá học sao cho số nguyên tử hai vế bằng nhau. Bước2: Quy đồng mẫu số rồi khử mẫu để được PTHH hoàn chỉnh. Ví dụ 1: Cân bằng phản ứng sau. 0 P + O2 t P2O5 Ở phương trình này ta thấy ở vế phải có 2 nguyên tử P và 5 nguyên tử 0 còn ở vế trái có một nguyên tử P và 2 nguyên tử O vậy. 5 Cách làm: Đưa hệ số 2 vào trước P hệ số vào trước O 2 để cân bằng số 2 nguyên tử. 5 t0 2P + O2  P2O5 2 Tiếp đó ta quy đồng mẫu số chung là 2 ta được. 2 5 t0 2 2.P O2  P2O5 2 2 2 Khử mẫu ta được phương trình hóa học hoàn chỉnh. t0 4P + 5O2  2P2O5 Ví dụ 2: Cân bằng phản ứng sau. t0 Trang 4
5. C2H2 + O2  CO2 + H2O Ở phương trình này ta thấy ở vế phải có 1 nguyên tử C, ở bên trái có 2 C vậy. Cách làm: Đặt hệ số 2 vào trước CO2 t0 C2H2 + O2  2CO2 + H2 O Lúc này ta thấy ở vế trái có 2 nguyên tử O còn ở vế bên phải có 5 nguyên tử 5 0 vậy ta thêm hệ số vào O2 2 5 t0 C2H2 + O2  2CO2 + H2O 2 Tương tự quy đồng rồi khử mẫu số ta được phương trình hóa học. t0 2C2H2 + 5O2  2CO2 + 2H2O t0 Ví dụ 3: Al2O3  Al + O2 3 Tương tự ta đặt 2 vào trước Al và vào trước O2 2 t0 3 Al2O3  2Al + O2 2 Quy đồng mẫu số với 2 rồi khử mẫu ta được phương trình hoá học. t0 2Al2O3  4Al + 3O2 * Nhận xét: phương pháp này áp dụng đặc biệt có hiệu quả với các phương trình có một hoặc nhiều chất là đơn chất, tổng số chất trong phản ứng từ 3 đến 4 (như các phản ứng giữa kim loại, phi kim với các chất khác hay các phản ứng phân huỷ tạo ra đơn chất). Cách 2 : Cân bằng các phương trình hoá học theo phương pháp “chẵn-lẽ”. Để cân bằng theo phương pháp này ta làm như sau: Xét các chất trước và sau phản ứng. Nếu số nguyên tử của cùng một nguyên tố trong một số công thức hoá học là số chẵn còn ở công thức khác lại là số lẻ thì đặt hệ số 2 trước công thức có số nguyên tử là lẽ, sau đó tìm các hệ số còn lại. Ví dụ 1: Cân bằng phương trình hoá học sau. t0 FeS2 + O2  Fe2O3 + SO2 Ta thấy số nguyên tử oxi trong O 2 và SO2 là chẵn còn trong Fe2O3 là lẽ vậy cần đặt hệ số 2 trước công thức Fe2O3 Cách làm: t0 FeS2 + O2  2Fe2O3 + SO2 Trang 5
6. Tiếp theo ta lần lượt cân bằng sắt và lưu huỳnh. t0 4FeS2 + O2  2Fe2O3 + SO2 0 4FeS2 + O2 t  2Fe2O3 +8SO2 Cuối cùng ta cân bằng oxi ta thấy ở vế phải có tổng cộng 22 oxi vậy phải thêm hệ số 11 vào trước công thức O2 ta được phương trình hoá học. 0 4FeS2 + 11 O2 t  2Fe2O3 + 8SO2 Ví dụ 2: Cân bằng phương trình hoá học sau. 0 Al + CuCl2 t  AlCl3 + Cu Ta thấy clo trong công thức CuCl2 là chẵn còn trong AlCl3 lẻ vậy. Cách làm: Thêm 2 trước công thức AlCl3 0 Al + CuCl2 t  2AlCl3 + Cu Tiếp theo ta cân bằng Clo . 2Al + 3 CuCl2  2AlCl3 + Cu Cuối cùng ta cân bằng đồng ta được phương trình hoá học. 2Al + 3CuCl2 2AlCl3 + 3Cu Ví dụ 3: Lập PTHH của PƯ. Fe2O3 + HCl  FeCl3 +H2O Ta thấy số nguyên tử Fe trong Fe2O3 là chẵn còn trong FeCl3 là lẽ ta thêm 2 trước FeCl3 Fe2O3 + HCl  2FeCl3 +H2O Ta tiếp tục cân bằng clo Fe2O3 + 6HCl  2FeCl3 +H2O Cuối cùng ta cân bằng được phương trình hoá học Fe2O3 + 6HCl 2FeCl3 +3H2O * Nhận xét : Trong các trường hợp cụ thể có thể các PTHH có nhiều nguyên tố mà ở một số là chẵn ở một số bên là lẻ do đó ta nên chọn nguyên tố có số lẻ cao hơn để cân bằng. t0 Ví dụ : Al + O2  Al2O3 Cả nguyên tố nhôm và nguyên tử oxi trong 1 công thức là chẵn 1 công thức là lẻ nhưng oxi có số lẻ cao hơn nên cân bằng oxi trước. Al + O2  2Al2O3 t0 Al + 3 O2  2Al2O3 t0 4Al + 3 O2  2Al2O3 Trang 6
7. Nếu cân bằng nhôm trước hệ số tiếp theo thường lẻ phải quy đồng khử mẫu: t0 2Al + O2  Al2O3 3 0 2Al + O2 t  Al2O3 2 Nhân các hệ số với 2 rồi khử mẫu . t0 4 Al + 3O2  2Al2O3 Cuối cùng ta cân bằng ta được phương trình hoá học. t0 4 Al + 3O2 2Al2O3 * Lưu ý: Với PTHH có tất cả 3 chất trong đó có 2 chất là đơn chất thì sau khi chọn được nguyên tố thích hợp để cân bằng ta có thể tìm bội số chung nhỏ nhất của các chỉ số nguyên tố đó trong công thức hoá học để tìm 2 hệ số cùng lúc: t0 Ví dụ 1: Al + Cl2 AlCl3 Cách làm: Ta chọn nguyên tố clo để cân bằng bội số chung nhỏ nhất của 2 chỉ số 2, 3 là 6. Ta lấy 6 : 3 = 2 điền 2 trước AlCl3. Lấy 6 : 2 = 3 điền 3 trước Cl2 ta được. t0 Al +3Cl2  2AlCl3 Cân bằng nhôm: 0 2Al + 3Cl2 t  2AlCl3 Cuối cùng cân bằng ta được phương trình hoá học. t0 2Al + 3Cl2 2AlCl3 t0 Ví dụ 2: P + O2 P2O5 Ta chọn oxi để cân bằng. Bội số chung nhỏ nhất của 2 và 5 là 10. lấy bội số chung trên chia cho chỉ số của nguyên tố oxi trong từng công thức hoá học để tìm hệ số. 10 : 2 = 5 điền 5 vào trước O2; 10 : 5 = 2 điền 2 vào trước P2O5 ta được: 0 P + 5O2 t  2P2O5 Sau đó cân bằng phốt pho bằng cách thêm 4 vào trước P ta được PTHH. 0 4P + 5O2 t 2P2O5 t0 Ví dụ 3: N2 + H2 NH3 Ta chọn Hidrô. Bội số chung gần nhất của 2 chỉ số, của nguyên tố Hiđrô là 6 lấy bội số chung vừa tìm được lần lượt chia cho chỉ số của các chỉ số trong từng công thức, ta tìm được các hệ số tương ứng là t0 N2 + 3H2  2NH3 Trang 7