Sáng kiến hướng dẫn cân bằng phương trình hóa học năm 2024
|
THÔNG TIN CHUNG VỀ SÁNG KIẾN 1. Tên sang kiến: “Một số phương pháp cân bằng phương trình hóa học lớp 8” 2. Lĩnh vực áp dụng sang kiến: Học sinh lớp 8 trường THCS 3. Tác giả: Họ và tên: Vũ Thị Thơm Nam (nữ): Nữ Ngày tháng/năm sinh: 06/02/1992 Trình độ chuyên môn: Cao đẳng sư phạm Toán Hóa Chức vụ, đơn vị công tác: Giáo viên - Trường THCS Hùng Thắng Điện thoại: 0902093142 4. Chủ đầu tư tạo ra sáng kiến: Trường THCS Hùng Thắng - Bình Giang - Hải Dương 5. Đơn vị áp dụng sáng kiến lần đầu (nếu có): Trường THCS Hùng Thắng Bình giang - Hải Dương 6. Các điều kiện cần thiết để áp dụng sang kiến: - Giáo viên cần nghiên cứu kỹ nội dung của bài. - Học sinh cần chuẩn bị bài chu đáo và có thái độ học tập tích cực. Lớp học không quá đông, - Có phòng học bộ môn 7. Thời gian áp dụng sang kiến lần đầu: Năm học 2015 - 2016 1 TÁC GIẢ XÁC NHẬN CỦA CƠ QUAN ĐƠN VỊ (ký, ghi rõ họ tên) ÁP DỤNG SÁNG KIẾN Vũ Thị Thơm TÓM TẮT SÁNG KIẾN 1. Hoàn cảnh nảy sinh sáng kiến Trong giai đoạn hiện nay, đổi mới phương pháp giảng dạy là một trong những yêu cầu cấp thiết đối với ngành giáo dục nhằm nâng cao chất lượng giáo dục và đào tạo, là sự sống còn của mỗi cơ sở đào tạo. Cùng với đó, việc đổi mới phương pháp dạy học để thu hút học sinh là một vấn đề hết sức quan trọng đối với một giáo viên mới ra trường như tôi. Hiện nay, rất nhiều phương pháp dạy học mới được đưa ra và áp dụng với nhiều bộ môn, nhiều đối tượng học sinh khác nhau nhưng đều có mục đích chung là phát huy tính chủ động, tích cực trong việc lĩnh hội kiến thức. Bên cạnh đó các cuộc vận động “Dạy học theo chủ đề tích hợp”, “Dạy học định hướng phát triển năng lực”,… nhằm gây sự hứng thú và nâng cao năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh. Hoá học là bộ môn khoa học tự nhiên mà học sinh được tiếp cận muộn nhất đến lớp 8 học sinh mới bắt đầu làm quen với môn học này, nhưng nó lại có vai trò quan trọng trong nhà trường phổ thông. Môn Hoá học cung cấp cho học sinh một hệ thống kiến thức phổ thông, cơ bản và thiết thực đầu tiên về hoá học, rèn cho học sinh óc tư duy sáng tạo và khả năng trực quan nhanh nhạy. Vì vậy giáo viên bộ môn Hoá học cần hình thành ở các em một kỹ năng cơ bản, thói quen học tập và làm việc khoa học làm nền tảng để các em phát triển khả năng nhận thức và năng lực hành động. Hình thành cho các em những phẩm 2 chất cần thiết như cẩn thận, kiên trì, trung thực, tỉ mỉ, chính xác, yêu thích khoa học. Nhằm thực hiện mục tiêu của ngành và Cuộc vận động hai không với bốn nội dung của bộ Giáo dục, bản thân là một giáo viên đứng lớp giảng dạy bộ môn Hóa học nhận thấy việc lĩnh hội kiến thức Hoá học của học sinh là hết sức khó khăn. Mặt khác, Hóa học là một môn học hoàn toàn mới đối với học sinh lớp 8, mà khối lượng kiến thức cần lĩnh hội tương đối nhiều. Phần lớn các bài gồm những khái niệm mới, rất trừu tượng, khó hiểu. Do đó, giáo viên cần tìm ra phương pháp dạy học gây được hứng thú học tập bộ môn giúp các em chủ động lĩnh hội kiến thức một cách nhẹ nhàng, không gượng ép là điều cần quan tâm. Khi học sinh có hứng thú, niềm say mê sẽ giúp các em phát huy được năng lực tư duy, khả năng tự học và óc sáng tạo để từ đó nâng cao chất lượng bộ môn nói riêng và góp phần nâng cao chất lượng giáo dục nói chung là vấn đề hết sức quan trọng trong quá trình dạy học của giáo viên. Trong môn Hóa học có rất nhiều nội dung kiến thức cần phải chiếm lĩnh. Vì mới bắt đầu làm quen với môn Hoá học, nên có không ít học sinh gặp khó khăn khi học tập bộ môn này, nhất là khi tự mình lập nhanh và đúng các phương trình hoá học mặc dù được giáo viên hướng dẫn khá rõ khi học bài “Lập phương trình hóa học”. Trong Hóa học, phương trình hóa học là một nội dung kiến thức rất quan trọng, 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 (bài toán tính theo phương trình hóa học). Qua thực tế giảng dạy tôi thấy học sinh rất lúng túng khi đi tìm hệ số thích hợp đặt trước các công thức, do đó việc lập phương trình hoá học là một nội dung khó đối với học sinh. Thực tế học sinh đã học lập phương trình hóa học từ lớp 8 nhưng lên lớp 9 nhiều em vẫn còn lập sai. Với những lý do trên, tôi chọn đề tài sáng kiến kinh nghiệm: “Một số phương pháp cân bằng phương trình hóa học lớp 8” để giúp các em học sinh tham khảo và tự rèn luyện cho mình những kinh nghiệm bổ ích trong quá trình học tập bộ môn Hoá học một cách tự tin và hứng thú. 3 1. 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. Vì khi dạy bài “Lập phương trình hóa học” lớp 8 giáo viên không đủ thời gian để liệt kê các phương pháp cân bằng mà chỉ giới thiệu cách lập chung (theo sách giáo khoa) nên nhiều học sinh chưa nắm được. Với sáng kiến này sẽ trình bày một số phương pháp cân bằng 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. Đây là tính mới của sáng kiến, 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, qua các giờ ôn tập, luyện tập chính khóa. 2. Điều kiện, thời gian, đối tượng áp dụng sáng kiến. - Điều kiện áp dụng: Sáng kiến được áp dụng trong quá trình giảng dạy môn hóa học lớp 8. - Thời gian áp dụng: Năm học 2015 – 2016 - Đối tượng áp dụng sáng kiến: Học sinh lớp 8 3. Nội dung sáng kiến 3.1. Tính mới, tính sáng tạo của sáng kiến Sáng kiến đi sâu vào việc đưa ra phương pháp cân bằng 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. Trong từng dạng thì đề có phần ví dụ hướng dẫn chi tiết sau đó đến phần bài tập cho học sinh tự giải. Từ đó giúp các em nắm chắc được kiến thức, biết rõ phương pháp cân bằng để áp dụng sao cho hợp lí. Qua quá trình giảng dạy và áp dụng sáng kiến tôi thấy học sinh đã có những tiến bộ rõ rệt. Học sinh vận dụng tốt các phương pháp, kĩ năng làm bài một cách vững vàng, vận dụng vào bài làm của mình một cách chủ động sáng tạo, linh hoạt. Học sinh có hứng thú và say mê với những phương trình hóa học và thêm yêu thích môn Hóa học chứ không còn “sợ” nữa. 3.2. Khả năng áp dụng sáng kiến Sáng kiến được nghiên cứu và áp dụng thành công với học sinh khối 8 4 giúp các em hệ thống hóa được các phương pháp cân bằng phương trình hóa học, biết áp dụng phương pháp vào bài làm cụ thể. 3.2. Lợi ích thiết thực của sáng kiến - Học sinh có hứng thú học tập hơn và đạt hiệu quả hơn, hát triển được khả năng tư duy sáng tạo, tính nhẩm nhanh gọn. Từ đó sẽ vận dụng tốt vào các bài tập tính theo phương trình hóa học. - Đối với giáo viên thì đây là kĩ năng cần truyền đạt lại cho học sinh để đáp ứng được yêu cầu nhiệm vụ mục tiêu của chương trình và kế hoạch giảng dạy đã đề ra. Với phương pháp cân bằng phường trình hóa học này giáo viên hình thành cho các em học sinh thói quen và kĩ năng cân bằng nhanh các phương trình hóa học để đạt kết quả cao nhât khi làm các bài tập hoặc bài kiểm tra. 4. Kết quả đạt được của sáng kiến Nhờ tìm hiểu và nắm được các phương pháp cân bằng phương trình hóa học này mà các em vận dụng tốt vào quá trình làm bài của mình. Trước khi áp dụng sáng kiến, học sinh “sợ” học môn hóa học, không có hứng thú học tập Sau khi áp dụng sáng kiến, học sinh không còn “sợ” môn Hóa học nữa, đã có sự chủ động, tích cực trong quá trình học tập, học sinh sẽ tự tin hơn, yêu thích bộ môn. 5. Đề xuất kiến nghị để thực hiện áp dụng mở rộng sáng kiến. Để sáng kiến này được vận dụng và đạt hiệu quả cao hơn thì đòi hỏi người giáo viên không ngừng đổi mới các phương pháp và vận dụng sáng tạo vào quá trình giảng dạy của mình. Đối với học sinh thì các em cần nắm vững các phương pháp cân bằng phương trình hóa học và vận dụng vào quá trình làm bài. Sáng kiến này thưỡng xuyên được vận dụng trong quá trình giảng dạy môn Hóa học cho học sinh lớp 8 và đây cũng là một bước rất quan trọng giúp các em làm bài tốt các dang bài tập tính theo phương trình hóa học ở THCS và ở cả quá trình học tập môn Hóa sau này. 5 MÔ TẢ SÁNG KIẾN 1. Hoàn cảnh nảy sinh sáng kiến Do chưa có nhiều kinh nghiệm trong phương pháp giảng dạy, dạy học theo lối còn áp đặt, còn chưa linh hoạt trong liên hệ thực tế, kiến thức đến với học sinh chưa thực sự dễ hiểu… nên chất lượng đại trà môn Hóa học do tôi giảng dạy năm học 2015- 2016 chưa được cao. Ở lớp 8 học sinh mới bắt đầu làm quen với môn học mới là môn Hoá học, vì thế có không ít học sinh gặp khó khăn khi học tập bộ môn này, nhất là khi tự mình lập nhanh và đúng các phương trình hoá học để giải tốt các bài toán hoá học. Qua thực tế giảng dạy tôi thấy học sinh rất lúng túng khi đi tìm hệ số thích hợp đặt trước các công thức, do đó việc lập phương trình hoá học là một nội dung khó đối với học sinh. Với những lý do trên, tôi chọn đề tài sáng kiến kinh nghiệm: “Một số phương pháp cân bằng phương trình hóa học lớp 8” làm vấn đề nghiên cứu để giúp các em học sinh tham khảo và tự rèn luyện cho mình những kinh nghiệm bổ ích trong quá trình học tập bộ môn Hoá học một cách tự tin và hứng thú. 2. Cơ sở lý luận của vấn đề Đứng trước yêu cầu của công cuộc đổi mới, giáo dục luôn phải đi đầu. Vì vậy trách nhiệm của ngành giáo dục và trách nhiệm của mỗi thầy cô giáo là rất nặng nề. Trong quá trình giáo dục thì việc phấn đáu tìm tòi học hỏi nâng cao kiến 6 thức của mình là cần thiết. Có như vậy mới đáp ứng được yêu cầu của xã hội nhằm nâng cao chất lượng giáo dục và có được niềm tim ở học sinh và phụ huynh. 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. Qua giảng dạy, tôi nhận thấy kỹ năng cân bằng phương trình hóa học của học sinh mình còn hạn chế. Vì vậy tôi mạnh dạn viết thành sáng kiến đề các đồng nghiệp nghiêm cứu tham khảo. 3. Thực trạng của vấn đề 3.1. Thuận lợi Là giáo viên trẻ, có sự năng động sáng tạo tìm hiểu các phương pháp hay, mới để truyền đạt lại cho học sinh. Được nhà trường tạo điều kiện trong quá trình giảng dạy và sự tham gia góp ý tận tình của các đồng nghiệp và nhóm chuyên môn. Học sinh nhìn chung đều ngoan ngoãn, có ý thức học tập tốt, tích cực tham gia xây dựng bài và làm bài tương đối đầy đủ, chất lương. 3.2. Khó khăn So với các môn học khác thì Hóa học là môn học được tiếp cận muộn nhất nên các em còn bỡ ngỡ, xa lạ. Bên cạnh đó trong quá trình học tập có nhiều em trong quá trình học tập vẫn còn lệ thuộc nhiều vào sánh để học tốt, chưa có ý thức tìm tòi, khám phá ra cái mới, một số học sinh còn lười suy nghĩ, chưa chủ động trong việc tiếp thu kiến thức. Qua việc giảng dạy môn Hóa học ở trường phổ thông, quan sát, trò chuyện và điều tra tình hình về sự lĩnh hội cách lập phương trình hoá học của học sinh tôi thấy: - 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 kém, các em chọn các hệ số thiếu chính xác. Đa số các em còn lúng túng không biết phải bắt đầu cân bằng từ nguyên tố nào trước. - Cũng qua điều tra và trò chuyện với nhiều học sinh và các giáo viên đang giảng dạy bộ môn Hoá học khác, tôi đã biết được một số nguyên nhân đưa đến 7 việc HS không cân bằng được một phương trình hoá học: Thứ nhất, do học sinh không chú ý vào tiết dạy: Đa số những học sinh này thuộc loại những học sinh học yếu - kém. Trong giờ học Hoá chẳng thấy thích thú gì cả, vì thấy học môn Hoá quá khó, thầy giáo hướng dẫn cách cân bằng nhanh quá các em không tiếp thu kịp, từ đó thấy chán không muốn học. Thứ hai, do học sinh thiếu điều kiện học tập: Đa số học sinh loại này do điều kiện gia đình khó khăn, các em phải phụ giúp gia đình, có ít thời gian học và tìm hiểu, nên khi đến lớp chưa có đủ cơ sở để lĩnh hội kiến thức mới. Thứ ba, do học sinh thấy mình không có năng lực: Đa số những em này thấy việc cân bằng phương trình hoá học quá khó khăn, khi cân bằng 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 Hoaù. 4. Các giải pháp, biện pháp thực hiện 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. - Cho học sinh làm nhiều bài tập ở lớp và về nhà nhằm khắc sâu kiến thức và mở rộng nội dung bài học. 4.1. 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, kẽm, lưu huỳnh…. Cu, Zn, S… 8 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. 4.2.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 dụ 1: Lưu huỳnh tác dụng với sắt tạo ra sắt(II)sunfua. → sắt(II)sunfua Phương trình hóa học dạng chữ: Lưu huỳnh + sắt Sơ đồ phản ứng hóa học: S + Fe − − → FeS Ví dụ 2: Kẽm tác dụng với axit clohiđric tạo ra kẽm clorua và giải phóng khí hiđrô Phương trình hóa học dạng chữ: Kẽm + axit clohiđric → kẽm clorua + khí hiđrô Sơ đồ phản ứng hóa học: Zn + HCl − − → ZnCl + H2 4.3. 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 của phản ứng: gồm công thức hóa học của các chất phản 9 ứng và sản phẩm. 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: thay dấu “ − − → ” bằng dấu “ Lưu ý: Những điều cần nhớ khi lập phương trình hoá học: - Viết sơ đồ phản ứng: Không được viết thiếu chất, viết sai công thức hoá học. Để viết đúng công thức hoá học, phải nhớ hoá trị nguyên tử và nhóm nguyên tử. - Trong quá trình cân bằng không được thay đổi các chỉ số nguyên tử trong các công thức hoá học. Nhằm giúp cho các em học sinh nắm vững những thao tác và phương pháp lập đúng các phương trình hoá học phù hơïp với trình độ nhận thức của các em 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: 4.3.1. Cân bằng phương trình hóa học theo phương pháp “Hệ số thập phân” Để cân bằng phản ứng theo phương pháp này ta cần thực hiện 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. 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. Cách làm: Böôùc 1: Đưa hệ số 2 vào trước P hệ số 5 vào trước O2 để cân bằng số 2 nguyên tử. 10 2P + 5 0 O2 − −t − > P2O5 2 Böôùc 2: Tiếp đó ta quy đồng mẫu số chung là 2 ta được. 2 5 2 0 2. P + O2 − −t − > P2O5 2 2 2 Khử mẫu ta được phương trình hóa học 0 4P + 5O2 − −t − > 2P2O5 Bước 3:Viết phương trình hoàn chỉnh t 4P + 5O2 → 2P2O5 0 Ví dụ 2: Cân bằng phản ứng sau. 0 C2H2 + O2 − −t − > CO2 + H2O Ở phương trình này ta thấy ở vế phải có 1 nguyên tử C, ở bên trái có 2 C. Cách làm: Đặt hệ số 2 vào trước CO2 0 C2H2 + O2 − −t − > 2CO2 + H2 O Lúc này ta thấy ở vế trái có 2 nguyên tử O còn ở vế bên phải có 5 nguyên tử 0 vậy ta thêm hệ số C2H2 + 5 vào O2 2 5 0 O2 − −t − > 2CO2 + H2O 2 Tương tự quy đồng rồi khử mẫu số ta được phương trình hóa học. t 2C2H2 + 5O2 → 2CO2 + 2H2O 0 Ví dụ 3: Cân bằng phản ứng sau. 0 Al2O3 − −t − > Al + O2 Tương tự ta đặt 2 vào trước Al và 3 vào trước O2 2 3 0 Al2O3 − −t − > 2Al + O2 2 Quy đồng mẫu số với 2 rồi khử mẫu ta được phương trình hoá học. 11 t 2Al2O3 → 4Al + 3O2 0 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). 4.3.2. Cân bằng phương trình hoá học theo phương pháp “chẵn-lẽ”. Để cân bằng theo phương pháp này ta làm như sau: Bước 1: Viết đúng công thức hoá học của các chất tham gia và sản phẩm. Bước 2: Chọn hệ số phân tử sao cho số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở hai vế đều bằng nhau. Cách làm như sau: - Nên bắt đầu từ những nguyên tố mà số nguyên tử có nhiều và không bằng nhau. - 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 cho chất mà số nguyên tử là số 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 nguyên tố này ở hai vế bằng nhau. Bước 3: Vieát phöông trình hoaù hoïc. Ví dụ 1: Cân bằng phương trình hoá học sau. 0 FeS2 + O2 − −t − > 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: 0 FeS2 + O2 − −t − > 2Fe2O3 + SO2 Tiếp theo ta lần lượt cân bằng sắt và lưu huỳnh. 0 4FeS2 + O2 − −t − > 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 12 hệ số 11 vào trước công thức O2 ta được phương trình hoá học. t 4FeS2 + 11 O2 → 2Fe2O3 + 8SO2 0 Ví dụ 2: Cân bằng phương trình hoá học sau. Al + CuCl2 − − − > AlCl3 + Cu Ta thấy clo trong công thức CuCl2 là chẵn còn trong AlCl3 lẻ vậy. Cách làm: Thêm 2 trước công thức AlCl3 Al + CuCl2 − − − > 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. t 2Al + 3CuCl2 → 2AlCl3 + 3Cu 0 Ví dụ 3: Lập PTHH của phản ứng. 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 → 2FeCl3 +3H2O Fe2O3 + 6HCl Ví dụ 4: Lập PTHH của phản ứng Al + H2SO4 −−→ Al2(SO4)3 + H2 Ta nhận thấy - Nhóm SO4 tương đương như một nguyên tố. - Vậy nhóm SO4 có nhiều nhất và lại không bằng nhau ở hai vế, nên ta cân bằng trước bắt đầu từ nhóm SO4. - Đặt hệ số 3 trước phân tử H2SO4 để làm cho số nguyên tử của nhóm 13 SO4 ở hai vế bằng nhau. Al + 3 H2SO4 −−→ Al2(SO4)3 + H2 - Đặt hệ số 3 trước H2 và 2 trước Al. Kiểm tra lại số nguyên tử ở hai bên đã bằng nhau. 2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2 Ví dụ 5: Lập PTHH của phản ứng NaOH + Fe2(SO4)3 − − → Fe(OH)3 + Na2SO4 - Ta coi nhóm SO4 và nhóm OH mỗi nhóm tương đương như một nguyên tố. - Vậy nhóm SO4 và OH có nhiều nhất và lại không bằng nhau ở hai vế, nên ta cân bằng trước. - Đặt hệ số 3 trước Na2SO4 và NaOH để làm cho số nguyên tử của nhóm SO 4 và nhóm OH ở hai vế phương trình bằng nhau. 3NaOH + Fe2(SO4)3 −−→ Fe(OH)3 + 3Na2SO4 - Tiếp đó cân bằng số nguyên tử Na, vì một bên 6, một bên 3. Đặt thêm 2 trước NaOH 2.3NaOH + Fe2(SO4)3 −−→ Fe(OH)3 + 3Na2SO4 - Tiếp đó cân bằng số nhóm OH vì một bên 6, một bên 3. Đặt thêm 2 trước Fe(OH)3 6NaOH + Fe2(SO4)3 −−→ 2Fe(OH)3 + 3Na2SO4 Kiểm tra lại số nguyên tử và nhóm nguyên tử hai bên đã bằng nhau. Phương trình hoá học: 6NaOH + Fe2(SO4)3 → 2Fe(OH)3 + 3Na2SO4 * 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. Ví dụ 6: Cân bằng phương trình hóa học sau: 0 Al + O2 − −t − > Al2O3 Cả nguyên tố nhôm và nguyên tử oxi trong 1 công thức là chẵn 1 công thức là 14 lẻ nhưng oxi có số lẻ cao hơn nên cân bằng oxi trước. 0 Al + O2 − −t − > 2Al2O3 0 Al + 3 O2 − −t − > 2Al2O3 0 4Al + 3 O2 − −t − > 2Al2O3 Nếu cân bằng nhôm trước hệ số tiếp theo thường lẻ phải quy đồng khử mẫu : 0 2Al + O2 − −t − > Al2O3 2Al + 3 0 O2 − −t − > Al2O3 2 Nhân các hệ số với 2 rồi khử mẫu . 0 4 Al + 3O2 − −t − > 2Al2O3 Cuối cùng ta cân bằng ta được phương trình hoá học. t 4 Al + 3O2 → 2Al2O3 0 * 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: Ví dụ 1: Cân bằng phương trình hóa học sau: 0 Al + Cl2 − −t − > 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 AlCl 3. Lấy 6 : 2 = 3 điền 3 trước Cl2 ta được. 0 Al +3Cl2 − −t − > 2AlCl3 Cân bằng nhôm: 0 2Al + 3Cl2 − −t − > 2AlCl3 Cuối cùng cân bằng ta được phương trình hoá học. t 2Al + 3Cl2 → 2AlCl3 0 Ví dụ 2: Cân bằng phương trình hóa học sau: 15 0 P + O2 − −t − > 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. t 4P + 5O2 → 2P2O5 0 Ví dụ 3: Cân bằng phương trình hóa học sau: 0 N2 + H2 − −t − > 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 0 N2 + 3H2 − −t − > 2NH3 Cuối cùng ta được phương trình hoá học. t N2 + 3H2 → 2NH3 0 4.3.3. Cân bằng phương trình hóa học theo phương pháp “ Đại số”. Để cân bằng phương trình hoá học theo phương pháp này ta cần thực hiện các bước sau: Bước 1: Đưa các hệ số a, b , c, d, e… lần lượt vào trước công thức hoá học ở 2 vế của PTHH. Bước 2: Cân bằng số nguyên tử ở 2 vế của phương trình bằng 1 hệ phương trình đại số bậc nhất chứa các ẩn a, b, c, d, e…(lưu ý để lập được các phương trình cần nắm vững tổng số nguyên tử của 1 nguyên tố ở vế trái luôn bằng tổng số nguyên tử, nguyên tố đó ở vế phải. Như vậy với 1 PTHH bất kì nếu có tổng số chất là n thì ta luôn lập được (n – 1) phương trình). Bước 3: Giải hệ phương trình vừa lập để tìm các hệ số a, b, c, d, e…(lưu ý vì 16 hệ phương trình có n ẩn nhưng chỉ có (n-1) PTHH nên ta chọn 1 giá trị bất kì cho 1 ẩn số nào đó sao cho dễ tìm được các hệ số còn lại theo giá trị đó, giải tìm các hệ số còn lại). Bước 4: Đưa các giá trị (a, b, c, d, e…) vừa tìm được vào PTHH (nếu hệ số tìm được là phân số ta quy đồng rồi khử mẫu) Ví dụ 1: Lập phương trình hoá học. P2O5 + H 2O −− → H3PO4 Bước 1: Đặt hệ số a, b, c đứng trước các chất trong phản ứng: + bH2O −− → cH3PO4 aP2O5 Bước 2: Từng nguyên tố 2 vế bằng nhau: P: 2a = c (1) O: 5a + b = 4c (2) H: 2b = 3c (3) 1 - Chọn c = 1. Từ (1) ⇒ a = 2 3 Từ (3) ⇒ b = 2 - Nhân tất cả các nghiệm với 2, ta được: a = 1; b = 3; c = 2 Bước 3: Viết phương trình hoá học: P2O5 → 2H3PO4 + 3H2O Ví dụ 2: Lập phương trình hoá học. 0 Fe + O2 − −t − > Fe2O3 Bước 1: Đặt hệ số a, b, c đứng trước các chất trong phản ứng: 0 a Fe + b O2 − −t − > c Fe2O3 Bước 2: Từng nguyên tố 2 vế bằng nhau: Fe : a = 2c (1) O: (2) 2b = 3c - Chọn c = 1. Từ (1) ⇒ a = 2 17 3 Từ (2) ⇒ b = 2 - Nhân tất cả các nghiệm với 2, ta được: a = 4; b = 3; c = 2 Bước 3: Viết phương trình hoá học: t 4Fe + 3O2 → 2Fe2O3 0 Ví dụ 3: Lập phương trình hoá học. Cu + HNO3 − − − > Cu(NO3)2 + NO2 + H2O Bước1: Đặt các hệ số hợp thức vào PTHH. a Cu + b HNO3 − − − > c Cu(NO3)2 + d NO2 + e H2O Bước2: Thiết lập hệ phương trình dựa vào mối liên hệ tổng số nguyên tử của 1 nguyên tố phải bằng tổng số nguyên tử của nguyên tố đó ở bên phải: Ta lập được các PTHH (5 chất nên lập được 4 phương trình đại số). Cu : a = c (1) H : b = 2.e (2) N :b=2.c+d (3) O : 3b = 3.2.c + 2d + e ⇔ 3b = 6c + 2d + e (4) Bước 3: Giải hệ phương trình đại số trên bằng cách: chọn hệ số c = 1(có thể chọn 1 hệ số khác và 1 giá trị khác tuy vậy việc tính có thể gặp khó khăn hơn) từ (1) ⇒ a = c = 1 Mặt khác ta có: b = 2e ⇒ e = b . Thay các giá trị trên vào(3) và(4) ta 2 được. b=2+d 3b = 6 + 2d + b ⇔ 5b = 12 + 4d 2 Giải hệ phương trình trên ta được: d = 2; b = 4 ⇒ b = 4 thay vào phương trình(2) ta được 4 = 2. e ⇒ e = 2 Bước4: Đưa các hệ số vừa tìm được vào PTHH ta được phương trình 18 hoàn chỉnh: Cu + 4HNO3 Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O Ví dụ 4: Lập PTHH của phản ứng: 0 Cu + H2SO4 đ − −t − > CuSO4 + SO2 + H2O Bước1: Đưa hệ số hợp thức vào PTHH: 0 a Cu + b H2SO4 − −t − > c CuSO4 + d SO2 + e H2O Bước2: Cân bằng số nguyên ở hai vế của phản ứng: Cu : a = c (1) S :b=c+d (2) H : 2b = 2e (3) O : 4b = 4c + 2d + e (4) Bước3: Giải hệ PTHH trên bằng cách từ phương trình (3) chọn e = 1 ⇒ b \= 1. Tiếp tục giải bằng cách thế giá trị b và e vào phương trình 3, 4 sau đó giải hệ ta được c = d = 1 1 1 . Thay c = vào phương trình (1) ta được a = . 2 2 2 Bước4. Thay vào PTHH ta được 1 1 1 0 Cu + H2SO4đ − −t − > CuSO4 + SO2 + H2O 2 2 2 Quy đồng mẫu số với 2 rồi khử mẫu ta được PTHH: Cu + 2H2SO4đ 0 t → CuSO4 + SO2 + 2H2O Ví dụ 5: Lập PTHH của phản ứng: KMnO4 + HCl −− → MnCl2 + KCl + Cl2 + H2O Bước 1: Đặt hệ số a, b, c, d, e, f đứng trước các chất trong phản ứng: aKMnO4 + bHCl −− → cMnCl2 + dKCl + eCl2 + fH2O Bước 2: Từng nguyên tố 2 vế bằng nhau: K: a = d (1) Mn : a = c (2) O: 4a = f (3) H: b = 2f (4) 19 Cl : b = 2c + d + 2e (5) - Chọn d = 1. Từ (1) ⇒ a = 1 Từ (2) ⇒ c = 1 Từ (3) ⇒ f = 4 Từ (4) ⇒ b = 8 5 Từ (5) ⇒ e = 2 - Nhân tất cả các nghiệm với 2, ta được: a = 2; b = 16; c = 2; d = 2; e = 5; f=8 Bước 3: Viết phương trình hoá học: → 2MnCl2 + 2KCl + 5Cl2 + 8H2O 2KMnO4 + 16HCl * Nhận xét: Ưu điểm của phương pháp là với bất kì phương trình hoá học nào, đặc biệt là với các phương trình khó nếu áp dụng đúng ta luôn tìm được các hệ số thích hợp. Nhược điểm phương pháp này dài, giải có thể ra nghiệm là phân số việc tính toán dễ nhầm lẫn do đó mất thời gian. Nếu chỉ áp dụng phương pháp này thì khi cân bằng các phương trình khó và không giới hạn về thời gian. 4.3.4. Cân bằng phương trình hóa học theo phương pháp khác Đây không phải là một phương pháp dễ cân bằng phương trình hóa học mà chỉ là lưu ý cho các em học sinh cân bằng. Đó là trong khi lập nhiều phương trình hoá học có rất nhiều các phương trình tương tự nhau song các em vẫn cân bằng từng phương trình một. Điều đó rất mất thời gian ảnh hưởng đến kết quả làm bài. Do đó khi cân bằng nên phân loại PTHH tương tự nhau. Sau đó cân bằng chính xác một PTHH rồi lấy các hệ số đó điền vào các PTHH tương tự. Ví dụ: Cân bằng các PTHH sau: 0
0
Ta thấy phương trình (a) giống với phương trình (c) và phương trình (b) giống với phương trình (d) vậy ta cân bằng phương trình (a) và (b) rồi lấy kết quả điền vào các phương trình giống nhau: a. Fe + 3Cl2 − − − > 2FeCl3 2Fe + 3Cl2 t → 2FeCl3 0 Suy ra: PTHH của (c) là: t 2Al + 3Br2 → 2AlBr3 0 Tương tự ta cân bằng PT (b) Fe2O3 + 3H2SO4 − − − > Fe2(SO4)3 + H2O t Fe2O3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3H2O 0 Suy ra PT (d) là: t Al2O3 + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2O 0 Cũng qua các ví dụ trên ta thấy một phương trình hóa học có thể có nhiều cách cân bằng khác nhau do đó. Cuối cùng: Muốn cân bằng nhanh và chính xác đòi hỏi các em phải tự giác vận dụng thường xuyên và linh hoạt các cách cân bằng vào các phương trình hóa học cụ thể, để thuần thục hoàn chỉnh kỹ năng cân bằng của mình. 5. Kết quả đạt được Qua thực dạy và khảo sát tôi thấy học sinh đã nắm vững được các cách cân bằng phương trình hóa học thì kết quả sẽ cao hơn hẳn so với lúc chưa thực hiện chuyên đề. Học sinh tiếp thu kiến thức một cách hào hứng và chắc chắn. Học sinh có hứng thú học tập hơn, cân bằng phương trình hóa học nhanh hơn và yêu thích môn học này hơn. Đối với học sinh khá – giỏi thì việc áp dụng đề tài này có hiệu quả bởi học sinh có đủ kiến thức và phương pháp thì có thể tự mình tìm ra lời giải cho các bài toán. Đề bài 21 Cân bằng phương trình hóa học sau: 0 1. KClO3 − −t − > KCl + O2 0 2. NO + O2 − −t − > NO2 3. Al2(SO4)3 + AgNO3 〉 Al(NO3)3 + Ag2SO4 0 4. NO2 + O2 + H2O − −t − > HNO3 5. MnO2 + HCl 〉 MnCl2 + Cl2 + H2O 0 6. Cu + H2SO4 đặc, nóng − −t − > CuSO4 + SO2 + H2O Sau gần một năm học thực hiện các biện pháp trên, kết quả bài kiểm tra khảo sát kỹ năng cân bằng phương trình hóa học ở khối 8 trường như sau: Lớp Sỉ số Điểm 9-10 SL TL Điểm 7-8 SL TL Điểm 5-6 SL TL Điểm < 5 SL TL 8A (Áp dụng sáng 20 4 20% 10 50% 3 15% 3 15% 20 1 5% 8 40% 6 30% 5 25% kiến) 8B (Chưa áp dụng sáng kiến) 5.1. Đối với giáo viên - Không ngừng học tập đảm bảo vững vàng kiến thức cơ bản và nâng cao của môn học. - Nắm vững nội dung và kế hoạch dạy học chung của môn học để có những kế hoạch giảng dạy phù hợp với tình hình thực tế. - Rèn cho học sinh kĩ năng làm bài cân bằng một phương trình hóa học. 22 - Tăng cường cho học sinh làm bài tập, chấm chữa bài kịp thời để sửa chữa lỗi sai cho học sinh rút kinh nghiệm. - Giáo viên phải có bảng đánh giá từng cá nhân học sinh để có kế hoạch giáo dục kịp thời của mỗi cá nhân trong quá trình học tập. 5.2. Đối với học sinh - Phải phát huy tính tự giác chủ động sáng tạo trong học tập, không quá phụ thuộc vào sách giáo khoa. - Có phương pháp tự học, rèn luyện kĩ năng đã được học để vận dụng vào thực tiễn trong quá trình làm bài của mình. - Tự tìm ra kiến thức, hợp tác với bạn học. - Tự đánh giá, kiểm tra, tự điều chỉnh quá trình học tập của bản thân mình. 6. Điều kiện để sáng kiến được nhân rộng: 6.1. Về học sinh - Học sinh phải yêu thích môn Hóa học, thường xuyên trau dồi kiến thức tìm hiểu ở bên ngoài, trao đổi kiến thức với bạn cùng học để vốn kiến thức môn Hóa học của mình thêm phong phú hơn. 6.2. Về phía giáo viên - Phải am hiểu đối tượng học sinh: Những ưu điểm, nhược điểm thiếu xót những mong muốn của các em, kịp thời khích lệ động viên, uốn nắn các em để các em làm tốt dạng bài này. - Giáo viên hướng dẫn các em có sổ tay Hóa học để ghi chép, lưu giữ những kiến thức quan trọng, phương pháp làm bài tập cân bằng phương trình hóa học nhanh. - Khi giáo viên hướng dẫn phương pháp cân bằng phương trình hóa học trên lớp nên giành thời gian cho các bạn thực hành để các em rèn luyện cũng như đánh giá được năng lực của mình để các em có phương hướng khắc phục hạn chế và phát huy những điểm mạnh của mình. 23 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 1. Kết luận Trên đây là một vài kinh nghiệm nhỏ của bản thân tôi đã rút ra được trong quá trình giảng dạy. Với phương pháp này, giáo viên phải tiến hành thường xuyên để học sinh hình thành thói quen, kĩ năng của bản thân…Trong quá trình áp dụng sáng kiến tôi nhận thấy học sinh đã dẫn dần khắc phục được những cái sai của mình. Học sinh đã thấy có hứng thú học tập, say mê hứng thú học môn Hóa học hơn. Những học sinh Khá – giỏi sẽ tìm tòi, hứng thú những phương trình hay và khó. Những học sinh trung bình sẽ không cảm thây sợ môn Hóa học, cảm thấy tự tin hơn khi lập những phương trình hóa học cơ bản. Qua đó, kết quả bài kiểm tra được cải thiện hơn, điểm số được nâng cao hơn. 2. Khuyến nghị Để dạy tốt môn Hóa học nói chung và phương pháp cân bằng phương trình hóa học nói riêng, Tôi xin mạnh dạn đề xuất một số kiến nghị như sau: - Phòng giáo dục cần tổ chức hội thảo các chuyên đề về môn Hóa học để cho các giáo viên có điều kiện học tập, trao đổi rút kính nghiệm cho quá trình giảng dạy. 24 - Nhà trường: Luôn quan tâm động viên tới cán bộ giáo viên, đầu tư đầy đủ trang thiết bị như máy tính có kết nối mạng, đầu tư thêm tài liệu tham khảo, tạo điều kiện cho giáo viên nâng cao chuyên môn nghiệp vụ. - Giáo viên cần phải thường xuyên nghiên cứu, học hỏi và tham gia các lớp bồi dưỡng về chuyên môn, nghiệp vụ để có những phương pháp dạy học phù hợp với từng đối tượng học sinh. Giáo viên cần phải có sự quan tâm đặc biệt cho từng đối tượng học sinh để giúp các em học bộ môn Hoá được tốt hơn. - Học sinh cũng cần phải có hứng thú say mê, chủ động, chú ý rèn luyện phương pháp tư duy, óc suy luận sang tạo. Trên đây là toàn bộ nội dung sáng kiến “Một số phương pháp cân bằng phương trình hóa học lớp 8”. Vì trình độ, kỹ năng nghiên cứu có hạn và thời gian triển khai nghiên cứu chưa nhiều.Vì vậy sẽ còn những thiếu sót nhất định. Rất mong được sự đóng góp ý kiến chân thành của các đồng nghiệp để bản chuyên đề của tôi được hoàn chỉnh hơn. Tôi xin chân thành cảm ơn! 25 |
