XÂY DỰNG MỐI QUAN HỆ CƠNG THỨC TÍNH TỐN HĨA HỌC 8 PHẦN I: MỞ ĐẦU I - Đặt vấn đề: 1. Thực trạng của vấn đề phải có giải pháp mới để giải quyết: Lịch sử phát triển giáo dục cho thấy, trong nhà trường một thầy dạy cho một lớp đơng học trò, cùng lứa tuổi và trình độ khác nhau thì giáo viên khó có điều kiện chăm lo cho từng HS nên đã hình thành kiểu dạy "thơng báo – truyền đạt một chiều". Giáo viên quan tâm trước hết đến việc hồn thành trách nhiệm của mình là truyền đạt cho hết nội dung quy định trong chương trình và sách giáo khoa, cố gắng làm cho mọi HS hiểu và nhớ những điều giáo viên giảng. Cách dạy này tạo ra cách học tập thụ động, thiên về ghi nhớ, ít chịu suy nghĩ, cho nên đã hạn chế chất lượng, hiệu quả dạy và học, khơng đáp ứng u cầu phát triển năng động của xã hội hiện đại. Đồng thời việc giảng dạy theo kiểu diễn giảng, truyền thụ và HS tiếp thu một chiều, giáo viên chỉ chú trọng cung cấp tri thức.Với hình thức tổ chức cố định, giới hạn bởi 4 bức tường trong phòng học, giáo viên đối diện với cả lớp. Học để đối phó với thi cử. Sau khi thi xong những điều đã học thường bị bỏ qn hoặc ít dùng đến. Việc hình thành cho các em những kĩ năng cơ bản và tạo cơ sở nhớ lâu và mãi mãi những kiến thức chưa được duy trì ổn định cho hầu hết các em. Để khắc phục tình trạng này, đề tài “Xây dựng mối quan hệ cơng thức tính tốn hóa học 8” đã chỉ ra một số giải pháp tháo gỡ tình trạng nêu trên. 2. Ý nghĩa và tác dụng của giải pháp mới: Thơng qua hoạt động dạy học tìm hiểu những ngun nhân dẫn đến HS chưa phát huy năng lực, kĩ năng tính tốn, từ đó đề ra một số giải pháp giúp HS phát huy được năng lực, kĩ năng này của mỗi cá nhân. Vận dụng kinh nghiệm giảng dạy kết nối cơng thức tính tốn cơ bản của từng bài, trong từng chương để xây dựng mối quan giữa chúng và giúp dễ HS nhớ kiến thức nhất. HS học chủ động: Hiểu sâu kiến thức; Học được cách học; Tự mình xây dựng được kĩ năng tính tốn hóa; Khắc phục hiện tượng “quay cóp” góp phần hạn chế tiêu cực trong thi cử. Phát huy tiềm năng sẵn có của HS: Huy động được tất cả các HS tham gia vào bài học, đặc biệt là học sinh yếu, kém. Giáo dục tồn diện: HS diễn đạt lưu lốt, tự tin nói trước đám đơng; Phát huy năng khiếu tốn học; năng lực hệ thống hóa; chỉ ra được mối quan hệ giữa các cơng thức tính tốn trong hóa học. 3. Phạm vi nghiên cứu của đề tài: Đề tài nghiên cứu đối tượng là học sinh trung học phổ thơng, chủ yếu là học sinh Trung học cơ sở thuộc bộ mơn hóa học 8 II. Phương pháp tiến hành: 1. Cơ sở lí luận và thực tiễn: Sau khi học bài “ Chuyển đổi giữa khối lượng- lượng chất và thể tích” HS mới bắt đầu tiếp cận với cơng thức tính tốn trong hóa học và cho đến hết học kì II học sinh đã có đầy đủ những cơng thức tính tốn trong hóa học. Tất cả các cơng thức tính tốn trong hóa học, mỗi đại lượng giữa một cơng thức này với một cơng thức kia nếu có một đại lượng giống nhau thì đó chính là điểm chung của hai cơng thức cũng có thể 3 hay 4 cơng thức: Ví như: n = M m ; n = 4,22 V ; n = C M .V thì giữa ba cơng thức này đều có n (số mol) là đại lượng chung;…. GIÁO VIÊN: CAO XUÂN PHIÊU NĂM HỌC: 2012 - 2013 1 XÂY DỰNG MỐI QUAN HỆ CƠNG THỨC TÍNH TỐN HĨA HỌC 8 Tuy nhiên, học sinh chỉ biết học thuộc lòng từng cơng thức cơ bản (cơng thức gốc) và biến đổi ra nhiều cơng thức tính tương đương. Đây là một việc làm đã tạo cho các em cảm nhận khối lượng kiến thức hóa học rất nhiều, gây áp lực lớn đến “Bộ não” khơng đồng đều của mỗi em. Đặc biệt những học sinh yếu, kém các em chưa nhớ hết các cơng thức tính tốn cơ bản thì khơng thể nhớ tất cả những cơng thức tính tốn biến đổi tương đương và suy luận tính logic giữa các cơng thức tính tốn với nhau (Đây là thủ thuật rất quan trọng mà mỗi học sinh cần phải nắm vững mới làm được bài tốn hóa học) Trong Hóa học 8, học sinh chủ yếu giải được một bài tốn tính theo phương trình hóa học thì cần phải hội tụ các kiến thức cơ bản về: viết được phương trình học học, tính được số mol của một chất trong phản ứng,…từ đó suy ra số mol của các chất khác theo phương trình hóa học và tính được theo các u cầu của bài tốn đề ra. Nhưng thực tế các em tính được số mol (n) của các chất rồi mà vẫn khơng tính được những u cầu khác như khối lượng (m), thể tích ở điều kiện tiêu chuẩn (V đktc ), thể tích (V) khi biết nồng độ mol /lít (C M ), … và đặc biệt là tính nồng độ phần trăm (C%) khi biết khối lượng dung dịch ( m dd ) của chất hoặc tính thể tích dung dịch (V dd ) khi biết khối lượng riêng (d) và khối lượng dung dịch. Nếu học sinh khơng tính tốn được những dạng bài tốn định lượng đơn giản như trên thì chắc chắn các em sẽ rơi vào tình trạng bị động, nhàm chán… khơng giải quyết được những bài tốn nâng cao trong hóa học như lập và giải hệ phương trình hai, ba ẩn là số mol, tốn về hiệu suất phản ứng (H pư ), tốn dung dịch, tốn lượng chất dư sau phản ứng, tính nồng độ phần trăm các chất có trong dung sau phản ứng, hỗn hợp các chất chia thành các phần bằng nhau hoặc khơng bằng nhau,… Như vậy, đại đa số HS về cơ bản GV phải giúp hình thành và xây dựng những kĩ năng tính tốn này, để bù đắp lại những lỗ hỏng của các em mà nhất là những HS yếu kém, ý thức học tập chưa cao, thiếu tập trung; Có như thế chúng ta mới tạo nên sự hứng thú, ham muốn trong học tập mơn Hóa đến với từng em HS. Khơng những thế mà đây là nền tảng để học tốt hơn các mơn học khác, phát huy năng lực tư duy, suy luận logic, nắm bắt kĩ năng tính tốn từ cơ bản nhất đến phức tạp nhất trong hóa học. Đó cũng là cơ sở để các em tiếp thu, vận dụng xun suốt vào học mơn Hóa trong lớp 9 và Trung học phổ thơng. 2. Các biện pháp tiến hành và thời gian tạo ra giải pháp: a) Bi ện pháp tiến hành: Phương pháp nghiên cứu lí luận: nghiên cứu, tổng kết, hệ thống hóa lý luận các cơng trình nghiên cứu, các tài liệu lý luận được chọn lọc liên quan chặt chẽ với đề tài nghiên cứu để làm luận cứ khoa học cho các giải pháp. Phương pháp điều tra: Sử dụng các mẫu phiếu điều tra trắc nghiệm đối với HS để thu thập những thơng tin về tình hình dạy và học hiện tại. Phương pháp lấy ý kiến: Lấy ý kiến của các nhà quản lí giáo dục có kinh nghiệm, GV kinh nghiệm để xác định tính hiệu quả và tính khả thi của các giải pháp đề xuất. Ph. pháp quan sát: Dự giờ, quan sát, tìm hiểu hoạt động dạy và học của GV và HS Phương pháp thống kê: Tổng hợp số liệu điều tra và phân tích xử lí số liệu. Phương pháp kiểm tra: kiểm tra để đánh giá kết quả nghiên cứu có phù hợp cho các đối tượng học sinh, từ đó đề ra các tình huống và biện pháp xử lí. b) Thời gian thực hiện: Để đảm bảo tính khả thi của đề tài bản thân đã cẩn thận và tiến hành trong thời gian 2 năm liền kề, đồng thời có sự kiểm tra và đánh giá cụ thể từng HS trong từng tiết dạy; kể cả việc điều tra những HS đã nắm phương pháp này ở lớp 9 (qua dự giờ ở lớp có HS đã học phương pháp này ở các tiết Hội giảng, Thao giảng, tiết dạy tốt chào mừng các ngày Lễ trong tháng) Đề tài được nghiên cứu từ tháng 09 năm 2010 đến tháng 1 năm 2013 tại Trường Trung Học Cơ Sở Phước An - Huyện Tuy Phước - Tỉnh Bình Định. GIÁO VIÊN: CAO XUÂN PHIÊU NĂM HỌC: 2012 - 2013 2 XÂY DỰNG MỐI QUAN HỆ CƠNG THỨC TÍNH TỐN HĨA HỌC 8 PHẦN B: NỘI DUNG I - M ục tiêu : Hóa học 8 cung cấp cho học sinh một hệ thống kiến thức phổ thơng, cơ bản và thiết thực đầu tiên về hóa học. Hình thành ở các em một số kĩ năng cơ bản, phổ thơng và thối quen học tập làm quen với khoa học, làm nền tảng cho việc giáo dục xã hội chủ nghĩa, phát triển năng lực nhận thức, năng lực hành động, chuẩn bị cho học sinh học lên và đi vào cuộc sống lao động. Khi gần kết thúc học kì I mỗi năm, học sinh mới bắt đầu tiếp cận với những cơng thức tính tốn trong hóa học liên quan đến định lượng và phương trình hóa học; Sang học kì II học sinh tiếp tục làm quen với các cơng thức tốn hóa học. Mặc dù sự phân phối chương trình đã phù hợp hơn nhưng khối lượng kiến thức học sinh phải tiếp thu trong giai đoạn giữa cuối học kì I và giữa cuối học kì II tương đối trừu tượng; Đòi hỏi mỗi học sinh ngồi kĩ năng lí thuyết cơ bản, còn phải có kĩ năng viết cơng thức hóa học, viết phương trình hóa học, đọc tên, đặc biệt tính tốn có liên quan đến cơng thức tính trong hóa học thì học sinh vận dụng chưa hiệu quả, khả năng suy luận logic giữa các cơng thức tính tốn còn hạn chế. Bên cạnh đó, kĩ năng biến đổi từ cơng thức cơ bản sang cơng thức tương đương có vận dụng tư duy tốn học khơng thể thiếu nhưng phần lớn các HS còn yếu và thiếu về kĩ năng này. Xuất phát từ các lí do nêu trên, tác giả chọn đề tài: “Xây dựng mối quan hệ cơng thức tính tốn hóa học 8” phục vụ nhiệm vụ và trách nhiệm của người giáo viên bậc trung học cơ sở. II – Mô tả nội dung và giải pháp mới: 1. Thuy ết minh tính mới: Khi tiến hành nghiên cứu đề tài này, bản thân đã xây dựng theo quy trình thực hiện sau: Bước 1: Hình thành tính tự giác học tập đến từng học sinh. Bước 2: Hình thành kĩ năng vận dụng kiến thức cơ sở cho học sinh về lí thuyết và xây dựng cơng thức tính tốn. Bước 3: Xây dựng mối quan hệ giữa các cơng thức tính tốn. Bước 4: Kiểm tra và đánh giá từng học sinh. 1.1. B ước 1: Hình thành tính tự giác học tập cho từng HS Để tạo cho HS tính tự giác trong học tập bộ mơn mỗi giáo viên cần đề ra những qui định trong học tập bộ mơn ngay từ đầu năm học (tiết 1 của tuần 1) như sau: - Qui định về dụng cụ học tập: u cầu mỗi HS phải có đầy đủ sách giáo khoa, sách bài tập; vở học, vở tập và vở soạn; những dụng cụ học tập như máy tính,…Đối với những HS khá giỏi cần phải mua thêm sách tham khảo để nâng cao kiến thức. - Soạn bài và học bài ở nhà: Cần phải học bài cũ trước rồi mới làm bài tập trong sách giáo khoa, sau đó tiến hành soạn bài mới (phương pháp bản đồ tư duy, Bàn tay nặn bột, ) - Qui định nền nếp trong giờ học: Mỗi HS phải tự giác trong việc phát biểu và xây dựng bài, khơng được nói chuyện riêng, làm việc riêng. Nếu HS vi phạm giáo viên phải nghiêm khắc xử lí (đặc biệt là HS vi phạm đầu tiên trong lớp) để làm gương cho những HS khác. - Xây dựng đơi bạn cùng tiến: Sau khoảng 3 tuần dạy, giáo viên bộ mơn phải xác định và phân loại từng đối tượng HS trong lớp và chia thành 2 nhóm (nhóm 1: gồm những HS chưa đạt u cầu; nhóm 2: gồm những HS đạt u cầu). Giáo viên cho phép các em tự chọn đơi bạn cùng tiến bộ (1 HS ở nhóm 1 và 1 HS ở nhóm 2) và đề ra một số hình thức khuyến khích, khen thưởng để động viên đơi bạn cùng tiến. GIÁO VIÊN: CAO XUÂN PHIÊU NĂM HỌC: 2012 - 2013 3 XÂY DỰNG MỐI QUAN HỆ CƠNG THỨC TÍNH TỐN HĨA HỌC 8 - Qui định trong giờ kiểm tra: Dù kiểm tra 15 phút hay 1 tiết, giáo viên đều phải u cầu HS ngồi theo nhóm qui định (mỗi nhóm một dãy bàn trong phòng học). Lưu ý giáo viên cần phát đề kiểm tra từ 3 đến 4 đề trong cùng một bàn để tránh hiện tượng sao chép lẫn nhau và từ đó giáo dục HS tính tự giác trong kiểm tra thi cử. - Giao nhiệm vụ cho cán bộ lớp, cán sự bộ mơn: Phối hợp giữa giáo viên và cán bộ lớp theo dõi và đơn đốc HS tự học, tự rèn. Đánh giá và nhận xét kịp thời đơi bạn cùng tiến qua từng tháng, có thể có phần q động viên tinh thần học tập như lời chúc mừng trước lớp, bơng hoa điểm tiến bộ,… 2.2. Gi ải pháp 2: Hình thành kĩ năng vận dụng kiến thức cơ sở cho học sinh về lí thuyết và xây dựng cơng thức tính tốn. Mỗi giáo viên khi giảng dạy phải nắm tồn bộ kiến thức tồn cấp (theo chuẩn hóa kiến thức), nắm chắc những kĩ năng cần hình thành cho học sinh, nội dung chương trình giảm tải, các phương pháp giảng dạy đặc thù và mới để áp dụng vào bài giảng như phương pháp Góc, Khăn trãi bàn, Bản đồ tư duy, Bàn tay nặn bột,…ứng dụng cơng nghệ thơng tin để soạn giáo án điện tử (Powerpiont). Chuẩn bị đầy đủ dụng cụ hóa chất, tranh ảnh minh họa, bảng phụ ghi sẵn bài tập minh họa, những thí nghiệm cần thiết, phim ảnh minh họa những thí nghiệm khó và độc hại,…soạn giảng từng bài phù hợp với từng lớp dạy và đặc biệt quan tâm đến học sinh yếu, kém, học sinh khuyết tật (thiểu năng về trí tuệ, vận động ) Việc dạy trên lớp đối với các bài có hình thành cơng thức tính tốn, giáo viên phải chuẩn bị hệ thống câu hỏi từ phức tạp đến đơn giản; phân tích qua một cơng thức tính tốn cần hình thành cho học sinh hiểu được có những đại lượng nào; có bao nhiêu đại lượng; đơn vị tính của từng đại lượng; mỗi đại lượng đã học phải đánh giá xem các em trong lớp có biết tính hết chưa. Thơng qua bài tập minh họa để rút ra cơng thức tính tốn cơ bản và biến đổi cơng thức tính tốn cơ bản thành những cơng thức tương đương. (Lưu ý rằng: giáo viên nên nhắc nhở học sinh nắm cơng thức tính tốn cơ bản (cơng thức gốc), còn cơng thức biến đổi tương đương cần suy luận, hạn chế để các em học thuộc lòng vì đây là điều làm cho các em nhận thấy kiến thức rất nhiều và khó nhớ, đồng thời làm cho các em mất đi kĩ năng suy luận logic tốn học tương đương hoặc dễ qn cơng thức sau này; cũng như sử dụng cơng thức khơng được linh hoạt, thiếu tính sáng tạo và thiếu tư duy lơgic). Thực vậy, khi dạy bài “Chuyển đổi giữa khối lượng- lượng chất và thể tích”, chúng ta biết rằng trong cơng thức quan hệ giữa các 3 đại lượng là khối lượng (m) và lượng chất (n) có liên quan đến việc tính khối lượng phân tử (M) của chất. Để học sinh tính được khối lượng phân tử của chất thì giáo viên phải đề ra u cầu tối thiểu đối với từng học sinh phải nắm được ngun tử khối của các ngun tố hóa học bằng cách cho học thuộc bài ca “Ngun tử khối”: “ Hidro là một; Mười hai cột Cacbon Nitơ mười bốn tròn; Oxi trăng mười sáu Natri hay láu táu, nhảy nhót lên hai ba. Khiến Magie gần nhà, ngậm ngùi nhận hai bốn. Hai bảy Nhơm la lớn, cạnh tơi hai tám Silic đây. Ba mốt, ba hai là Lưu huỳnh, Phốtpho. Khác người thật là tài, Clo 35,5 đó. Sắt năm sáu mâu thuẫn với Kẽm sáu lăm….” Hoặc dựa vào cơng thức tính ngun tử khối cho 20 ngun tố hóa học đầu tiên theo số thứ tự (hay số proton = số electron) là: + Đối với các ngun tố thuộc nhóm lẻ: nhóm I, III; V; VII) trừ ngun tố Nitơ. Số thứ tự . 2 + 1 = ngun tử khối + Đối với các ngun tố thuộc nhóm chẵn: nhóm II; IV; VI ) trừ ngun tố Beri. Số thứ tự . 2 + 0 = ngun tử khối GIÁO VIÊN: CAO XUÂN PHIÊU NĂM HỌC: 2012 - 2013 4 XÂY DỰNG MỐI QUAN HỆ CƠNG THỨC TÍNH TỐN HĨA HỌC 8 Nhóm I Nhóm II Nhóm III Nhóm IV Nhóm V Nhóm VI Nhóm VII Nhóm VIII 1 H 2 He 3 Li (3.2 + 1 = 7) 4 Be (4.2 + 1 = 9) 5 B (5.2 + 1 = 11) 6 C (6.2 + 0 = 12) 7 N (7.2 + 0 = 14) 8 O (8.2 + 0 = 16) 9 F (9.2 + 1=19) 10 Ne (10.2 + 0 = 20) 11 Na (11.2 + 1 = 23) 12 Mg (12.2 + 0 = 24) 13 Al (13.2 + 1 = 27) 14 Si (14.2 + 0 = 28) 15 P (15.2 + 1 = 31) 16 S (16.2 + 0 = 32) 17 Cl (17.2+1,5 = 35,5) 18 Ar (18.2 + 0 = 36) 19 K (19.2 + 1 = 39) 20 Ca (20.2 + 0 = 7) Tiếp đến hình thành kĩ năng tính tốn khối lượng phân tử (ngun tử) qua trò chơi “Cân trọng lượng” như sau: Một nhóm học sinh A có 3 người, trong đó người thứ nhất nặng 30 kg, người thứ hai nặng 35 kg, người thứ ba nặng 40 kg. Hỏi tổng khối lượng của nhóm cân nặng là bao nhiêu kg? (đáp án: 105 kg). Một nhóm học sinh B khác có 2 người thứ nhất, 3 người thứ hai và 4 người thứ ba như ở nhóm HS A. Hỏi tổng khối lượng của nhóm cân nặng bao nhiêu? (đáp án: 210 kg). Chính trò chơi nhỏ trên đã giúp các em hiểu thực chất muốn tính khối lượng của một phân tử chính bằng tổng khối lượng của các ngun tử trong phân tử đó. Lúc đó, giáo viên u cầu học sinh vận dụng tính phân tử khối của các hợp chất và đây cũng là cơ sở để giáo viên hướng dẫn HS tính phân tử khối của hợp chất khi biết cơng thức hóa học của chất. Ví như: Tính phân tử khối của hợp chất gồm 2H, 1S và 4O. (đáp án: 2.1 + 1.32 + 4.16 = 98 đvC) từ đây khi dẫn qua bài Cơng thức hóa học, giáo viên lại u cầu tính phân tử khối của hợp chất Axit sunfuric có cơng thức hóa học (H 2 SO 4 ) thì đáp án cũng là: 2.1 + 1.32 + 4.16 = 98 đvC. Tiếp theo giáo viên u cầu HS hiểu kí hiệu của từng đại lượng trong cơng thức: Lượng chất (số mol) kí hiệu là n và đơn vị là mol; khối lượng chất (tan) kí hiệu là m và đơn vị là gam và khối lượng mol (ngun tử khối hay phân tử khối) kí hiệu là M và đơn vị là gam/mol. Qua một số bài tập minh họa, HS rút ra cơng thức tính tốn quan hệ giữa các đại lượng trên là n = M m (1) (đây là cơng thức gốc – cơng thức cơ bản) rồi HS biến đổi sang cơng thức tương đương (1.1) và (1.2) sau: M = n m (1.1) và m = n.M (1.2). Thực tế nhiều HS khơng thể nhớ cơng thức (1.1) và (1.2) một phần do khơng giỏi về kĩ năng biến đổi tốn học, suy luận tương đương trong một biểu thức. Do đó để giúp HS dễ nhớ và dễ vận dụng cơng thức tương đương tốt hơn, chúng ta biểu diễn cơng thức (1) thành sơ đồ “tam giác vng” với mỗi đỉnh của một tam giác là đại diện cho một đại lượng trong cơng thức (1). Lưu ý GV nên lấy đại lượng m là đỉnh trên cùng, n là đỉnh góc vng và M là đỉnh còn lại, để HS nhìn vào sơ đồ là biết ngay cơng thức gốc và cơng thức tương đương * Cơng thức liên hệ giữa khối lượng và lượng chất: m m là đỉnh trên nhìn xuống cạnh là phép nhân (1) n, M là đỉnh dưới nhìn lên cạnh là phép chia n M n là đỉnh góc vng là cơng thức gốc (cơ bản) M = n m (1.1) n = M m (1) m = n.M (1.2) GIÁO VIÊN: CAO XUÂN PHIÊU NĂM HỌC: 2012 - 2013 5 XÂY DỰNG MỐI QUAN HỆ CƠNG THỨC TÍNH TỐN HĨA HỌC 8 Cứ như vậy, qua những bài học tiếp theo GV lại hình thành các cơng thức tính tốn * Cơng thức liên hệ thể tích khí ở điều kiện tiêu chuẩn: V V là đỉnh trên nhìn xuống cạnh là phép nhân (2) n, 22,4 là đỉnh dưới nhìn lên cạnh là phép chia n 22,4 n là đỉnh góc vng là cơng thức gốc (cơ bản) 22,4 = n V (2.1) n = 4,22 V (2) V = n. 22,4 (2.2) * Cơng thức tính tỉ khối đối với chất khí d(A/B) = x (số thực) <=> B A M M = x M A M A là đỉnh trên nhìn xuống cạnh là phép nhân (0) x, M B là đỉnh dưới nhìn lên cạnh là phép chia M B x M B là đỉnh góc vng là cơng thức gốc (cơ bản) x = B A M M (0.1) M B = x M A (0) M A = x.M B (0.2) * Cơng thức liên hệ giữa m dd , m ct và m dm . Đây là cơng thức ngoại lệ khơng áp dụng như trên m dd m dd là đỉnh trên nhìn xuống cạnh là phép cộng (3) m dm , m ct là đỉnh dưới nhìn lên cạnh là phép trừ m ct m dm m ct là đỉnh góc vng là cơng thức gốc (cơ bản) m dm = m dd – m ct (3.1) m ct = m dd - m dm (3) m dd = m ct + m dm (3.2) * Cơng thức tính nồng độ phần trăm của dung dịch: m ct 100% m ct là đỉnh trên nhìn xuống cạnh là phép nhân (4) C%, m dd là đỉnh dưới nhìn lên cạnh là phép chia C% m dd C% là đỉnh góc vng là cơng thức gốc (cơ bản) m dd = %100 %C m ct (4.1) C% = %100 dd ct m m (4) m ct = %100 %. dd mC (4.2) * Cơng thức liên hệ nồng độ mol/lít: n n là đỉnh trên nhìn xuống cạnh là phép nhân (5) C M , V là đỉnh dưới nhìn lên cạnh là phép chia C M V C M là đỉnh góc vng là cơng thức gốc (cơ bản) V = M C n (5.1) GIÁO VIÊN: CAO XUÂN PHIÊU NĂM HỌC: 2012 - 2013 6 XÂY DỰNG MỐI QUAN HỆ CƠNG THỨC TÍNH TỐN HĨA HỌC 8 C M = V n (5) n = C M .V (5.2) * Cơng thức tính liên hệ giữa khối riêng, khối lượng dung dịch và thể tích dung dịch: m dd m dd là đỉnh trên nhìn xuống cạnh là phép nhân (6) V dd , D là đỉnh dưới nhìn lên cạnh là phép chia D V dd D là đỉnh góc vng là cơng thức gốc (cơ bản) V dd = D mdd (6.1) D = dd dd V m (6) m dd = D. V dd (6.2) 1.3. B ước 3: Xây dựng mối quan hệ giữa các cơng thức tính tốn V dd (ml) (6) m dd m dm Tính theo D (3) phương trình hóa học C% (4) m ct (1) n M 22,4 (5) (2) C M V (đktc) Hình 1: Sơ đồ mối quan hệ cơng thức tính tốn hóa học Từ cơng thức (1) và cơng thức (2) giáo viên u cầu học sinh nhận xét giữa hai cơng thức này chúng có đại lượng nào giống nhau (đó là đại lượng số mol - n). Vậy chúng ta kết nối hai cơng thức này thơng qua đại lượng số mol làm điểm chung. m ct Tính theo PTHH M (1) n 22,4 (2) V (đktc) Mỗi tam giác ứng với một cơng thức gồm 3 đại lượng, nếu ta biết 2 đại lượng thì ta tính được đại lượng còn lại. Do đó khi ta tính được các đại lượng trong cơng thức (1) thì ta tính được các đại lượng trong cơng thức (2). Ngồi ra khi dạy đến bài “Tính theo phương trình hóa học” chúng ta cũng tính được số mol các chất trong một phản ứng khi biết số mol một chất (theo đề cho), và số mol này là đại lượng n trong 2 cơng thức (1) và (2). Giáo viên xây dựng cơng thức đến đâu thì kết nối các cơng thức tương tự như trên ta sẽ được (Hình 1) “Sơ đồ mối quan hệ cơng thức tính tốn hóa học”. Từ đó giáo viên xây dựng các dạng bài tập thuận - nghịch khác nhau một cách đơn giản, chính xác và học sinh chỉ cần nắm kĩ năng biến đổi cơng thức tương đương và sử dụng “Sơ đồ mối quan hệ cơng thức tính tốn hóa học” thì các em có thể giải ra các đại lượng khác nhau mà đề u cầu với cách tư duy logic, suy luận khoa học, dễ vận dụng và đảm bảo chính xác cho dù đó là học sinh ở trình độ học lực yếu – trung bình. 1.4. Bước 4: Kiểm tra và đánh giá từng học sinh Thơng qua một số bài tập trên lớp (một số ví dụ minh họa), u cầu học sinh vận dụng giải bài tập và giáo viên kiểm tra thực tế trên từng đối tượng học sinh để đánh giá khả GIÁO VIÊN: CAO XUÂN PHIÊU NĂM HỌC: 2012 - 2013 7 XÂY DỰNG MỐI QUAN HỆ CƠNG THỨC TÍNH TỐN HĨA HỌC 8 năng hiểu biết của các em. Giáo viên kết hợp đơi bạn cùng tiến để trao đổi bài với nhau nhưng khi gọi học sinh lên bảng giải thì ưu tiên gọi học sinh bị kèm hoặc học sinh yếu, trung bình. MỘT SỐ VÍ DỤ MINH HỌA: Ví dụ 1: Tính thể tích khí H 2 ở (đktc), biết có 0,2 gam khí H 2 . Bài giải: - Nhìn vào sơ đồ: với 2 cơng thức (1) và (2) ta thấy: + Tam giác có cơng thức (1) đã biết được 2 đại lượng là m H 2 và M H 2 nên tính được đại lượng n theo cơng thức (1): n = M m = 2 2,0 = 0,1 mol + Vậy lúc này ở Tam giác có cơng thức (2) đã có 2 đại lượng đã biết là n và 22,4 nên tính được đại lượng V (đktc) theo cơng thức (2.1): V H 2 = n. 22,4 = 0,1. 22,4 = 2,24 (lít) (Đáp án V H 2 = 2,24 lít) Ví dụ 2: Đem 6,5 gam Zn tác dụng với V ml dung dịch axit clohidric (HCl) 2M, sau phản ứng thu được m gam muối ZnCl 2 và V lít khí H 2 thốt ra ở đktc. a) Viết phương trình hóa học xảy ra b) Tính V ml dung dịch axit clohidric (HCl) 2M c) Tính m gam muối ZnCl 2 d) Tính V lít khí H 2 thốt ra ở điều kiện tiêu chuẩn. Bài giải: a) Zn + 2HCl  ZnCl 2 + H 2 0,1 > 0,2 > 0,1 > 0,1 mol n Zn = M m = 65 5,6 = 0,1 mol Như vậy ta đã tính được số mol của các chất theo phương trình hóa học, nghĩa là ta tính được đại lượng n của mỗi chất. Do đó, dựa vào “Sơ đồ mối quan hệ các cơng thức tính tốn hóa học 8” thì mỗi tam giác có cơng thức (1); (2); (5) đều đã có 2 đại lượng nên ta sẽ tính được theo u cầu bài tốn: b) C M (HCl) = V n = 2 2,0 = 0,1 lít = 100ml c) m ZnCl 2 = n. M = 0,1 . 127 = 12,7 gam d) V H 2 = n. 22,4 = 0,1 .22,4 = 2,24 lít Ví dụ 3: Đem m gam Al tác dụng với V ml dung dịch axit sunfuric H 2 SO 4 4,9 % vừa đủ (d = 1,4 gam/ml), sau phản ứng thu được x gam muối Al 2 (SO 4 ) 3 và 6,72 lít khí H 2 thốt ra ở điều kiện tiêu chuẩn. a) Viết phương trình hóa học xảy ra b) Tính m gam Al và x gam muối Al 2 (SO 4 ) 3 c) Tính V ml dung dịch H 2 SO 4 đã dùng. Bài giải: a) 2Al + 3H 2 SO 4  Al 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 0,2 < 0,3 < 0,1 < 0,3 mol n H 2 = 4,22 V = 4,22 72,6 = 0,3 mol GIÁO VIÊN: CAO XUÂN PHIÊU NĂM HỌC: 2012 - 2013 8 XÂY DỰNG MỐI QUAN HỆ CƠNG THỨC TÍNH TỐN HĨA HỌC 8 Như vậy ta đã tính được số mol của các chất theo phương trình hóa học, nghĩa là ta tính được đại lượng n (số mol) của Al; H 2 SO 4 và Al 2 (SO 4 ) 3 . Do đó, dựa vào “Sơ đồ mối quan hệ cơng thức tính tốn hóa học” thì tam giác có cơng thức (1); (4); (6) đều đã có 2 đại lượng nên ta sẽ tính được theo u cầu bài tốn: b) Theo tam giác có cơng thức (1) ta có: m Al = n.M= 0,2. 27 = 5,4 gam m Al 2 (SO 4 ) 3 = n.M= 0,1. 342 = 34,2 gam c) Theo tam giác có cơng thức (1) ta có: m H 2 SO 4 = n.M= 0,3. 98 = 29,4 gam Theo tam giác có cơng thức (4) ta có: m dd (H2SO4) = %C mct 100%= 9,4 4,29 100%= 600 gam Theo tam giác có cơng thức (6) ta có: V dd (H2SO4) = d mdd = 4,1 600 = 428,57 ml Đáp án: V dd (H 2 SO 4 ) = 428,57 ml Ví dụ 4: Đem 6,5 gam Zn tác dụng với V ml dung dịch axit clohidric HCl 7,3 % (d = 1,1 gam/ml), sau phản ứng thu được m gam muối ZnCl 2 và V lít khí H 2 thốt ra ở điều kiện tiêu chuẩn. a) Viết phương trình hóa học xảy ra b) Tính V ml dung dịch axit clohidric (HCl) 2M c) Tính m gam muối ZnCl 2 d) Tính V lít khí H 2 thốt ra ở điều kiện tiêu chuẩn. Bài giải: (Bài này giáo viên hướng dẫn tương tự ví dụ 3) a) Zn + 2HCl  ZnCl 2 + H 2 0,1 > 0,2 > 0,1 > 0,1 mol n Zn = M m = 65 5,6 = 0,1 mol Như vậy ta đã tính được số mol của các chất theo phương trình hóa học, nghĩa là ta tính được đại lượng n của HCl. Do đó, dựa vào “Sơ đồ mối quan hệ các cơng thức tính tốn hóa học” thì tam giác có cơng thức (1); (4); (6) đều đã có 2 đại lượng nên ta sẽ tính được theo u cầu bài tốn: b) m HCl = n.M= 0,2. 36,5 = 7,3 gam  m dd(HCl)= %C mct 100%= 3,7 3,7 100%=100 g V dd (HCl) = d mdd = 1,1 100 = 90,91 ml c) m ZnCl 2 = n. M = 0,1 . 127 = 12,7 gam d) V H 2 = n. 22,4 = 0,1 .22,4 = 2,24 lít Đáp án: V dd (HCl) = 90,91 ml Ví dụ 5: Đem m gam Zn tác dụng với V ml dung dịch axit clohidric HCl 7,3 % (d = 1,1 gam/ml), sau phản ứng thu được 12,7 gam muối ZnCl 2 và V lít khí H 2 thốt ra ở điều kiện tiêu chuẩn. a) Viết phương trình hóa học xảy ra? b) Tính V ml dung dịch axit clohidric (HCl) 2M? c) Tính m gam muối Zn ? d) Tính V lít khí H 2 thốt ra ở điều kiện tiêu chuẩn? Bài giải: GIÁO VIÊN: CAO XUÂN PHIÊU NĂM HỌC: 2012 - 2013 9 XÂY DỰNG MỐI QUAN HỆ CƠNG THỨC TÍNH TỐN HĨA HỌC 8 (Bài này giáo viên hướng dẫn tương tự ví dụ 4) Đáp án: V dd (HCl) = 90,91 ml 1.5 . Kết quả minh chứng: Trong q trình giảng dạy suốt các năm gần đây và áp dụng những giải pháp trên bản thân nhận thấy với “Sơ đồ mối quan hệ cơng thức tính tốn hóa học” các em học sinh đã thay đổi suy nghĩ ban đầu và chuyển hóa thành lợi ích của việc học tập mơn hóa học, cảm thấy u thích mơn học. Đều đặc biệt là giáo viên khi cho các dạng bài tập tính tốn có liên quan đến các đại lượng thì các em HS rất hào hứng, phấn khởi làm bài tập một cách chăm chỉ, tự giác, ý thức tham gia xây dựng bài và thảo luận sơi nổi – đây chính là điểm thành cơng của đề tài nghiên cứu. Kết quả học sinh đạt được như sau: Năm học Số HS thực dạy Chất lượng giáo dục Học kì I Học kì II Trung bình Khá Giỏi TB trở lên Trung bình Khá Giỏi TB trở lên 2010- 2011 152 27 17.8% 34 22.4% 71 46.7% 132 86.8% 22 14.5% 43 28.3% 72 47.4% 137 90.1% 2011- 2012 145 80 55,2% 24 16,6% 16 11.0% 120 82,8% 89 61,4% 28 19,3% 18 12,4% 135 93,1% 2012- 2013 73 30 41,1% 20 27,4% 18 24,7% 68 93,1% Qua kết quả trên, tơi nhận thấy chất lượng đại trà ngày càng được nâng cao, kể cả học sinh yếu, trung bình rất thích sử dụng sơ đồ này và hiện nay các em học sinh này đang học phổ thơng vẫn nắm vững những điều đã vận dụng ở trên. 2. Kh ả năng áp dụng: “Sơ đồ mối quan hệ cơng thức tính tốn hóa học 8” được áp dụng cho tất cả các lớp học mơn hóa trong chương trình phổ thơng, mà còn được sử dụng phương pháp suy luận này rộng rãi trong các ngành nghề khác đều mang lại hiệu quả rất cao. 3. Lợi ích kinh tế - xã hội: “Sơ đồ mối quan hệ cơng thức tính tốn hóa học 8” trong dạy học kiến thức mới giúp HS học tập một cách chủ động, tích cực và huy động được tất cả HS tham gia xây dựng bài một cách hào hứng. Cách học này còn phát triển được năng lực riêng của từng học sinh hệ thống hóa kiến thức. Trước đây, các tiết ơn tập chương một số GV cũng đã lập bảng biểu, vẽ sơ đồ, biểu đồ, và cả lớp có chung cách trình bày giống như cách của GV hoặc của tài liệu, chứ khơng phải do HS tự xây dựng theo cách hiểu của mình, Việc vận dụng “Sơ đồ mối quan hệ cơng thức tính tốn hóa học 8” trong dạy học sẽ dần hình thành cho HS tư duy mạch lạc, hiểu biết vấn đề một cách sâu sắc, có cách nhìn vấn đề một cách hệ thống, khoa học. “Sơ đồ mối quan hệ cơng thức tính tốn hóa học 8” kết hợp với các phương pháp dạy học tích cực mới khác như Bàn tay nặn bột, bản đồ tư duy, nhóm học tập, GIÁO VIÊN: CAO XUÂN PHIÊU NĂM HỌC: 2012 - 2013 10 [...]... giải trong hoạt động tìm hiểu và giải một bài tốn hóa học, khắc phục hiện tượng HS nhàm chán bài tập hóa học về định lượng Phước An, ngày 10 tháng 03 năm 2013 GIÁO VIÊN: CAO XUÂN PHIÊU 14 NĂM HỌC: 2012 - 2013 XÂY DỰNG MỐI QUAN HỆ CƠNG THỨC TÍNH TỐN HĨA HỌC 8 -Người viết GIÁO VIÊN: CAO XUÂN PHIÊU 15 NĂM HỌC: 2012 - 2013 ... hóa học tính theo phương trình hóa học, đó là: + Tính được số mol các chất theo đề cho + Viết được phương trình hóa học + Tính được số mol các chất còn lại theo PTHH (dùng qui tắc tam suất) + Tính theo u cầu bài tốn (vận dụng sơ đồ mối quan hệ cơng thức tính tốn hóa học) 3 Đây là cơ sở để giúp các em giải một bài tốn hóa học phổ thơng đơn giản nhất, rồi từ đó tạo tiền đề giải các bài tốn hóa nâng cao. .. em giải một bài tốn hóa học phổ thơng đơn giản nhất, rồi từ đó tạo tiền đề giải các bài tốn hóa nâng cao hơn 4 Tháo gở được những vấn đề nan giải trong hoạt động tìm hiểu và giải một bài tốn hóa học, khắc phục hiện tượng HS nhàm chán bài tập hóa học về định lượng Cùng với việc đổi mới mục tiêu và nội dung dạy học, vấn đề đổi mới phương pháp dạy học theo hướng triết lý lấy người học làm trung tâm được... phải tự học, tự rèn xứng đáng là người đầy tớ của nhân dân, hết lòng phục vụ nhân dân Giữ vững lập trường, kiên định trước mọi gian nan, khơng ngừng nâng cao trình độ chun mơn nghiệp vụ, sáng tạo trong hoạt động dạy và học Xứng đáng với câu nói của Bác Phạm Văn Đồng “Nghề giáo là nghề cao q nhất trong những nghề cao q, sáng tạo nhất trong những nghề sáng tạo” Giáo viên cần phải tiếp cận những sáng kiến. .. mới vào giảng dạy ở trường học; hưởng ứng các phong trào và các cuộc vận động nâng cao chất lượng giáo dục của ngành đề ra Phước An, ngày 10 tháng 03 năm 2013 Người viết Cao Xuân Phiêu GIÁO VIÊN: CAO XUÂN PHIÊU 11 NĂM HỌC: 2012 - 2013 XÂY DỰNG MỐI QUAN HỆ CƠNG THỨC TÍNH TỐN HĨA HỌC 8 Tài liêu Tham khảo: SGK và SGV HĨA HỌC 8 - 9 CỦA NHÀ XUẤT BẢN... thành tính tự giác học tập đến từng học sinh 1.2 Bước 2: Hình thành kĩ năng vận dụng kiến thức cơ sở cho học sinh về lí thuyết và xây dựng cơng thức tính tốn 1.3 Bước 3: Xây dựng mối quan hệ giữa các cơng thức tính tốn 1.4 Bước 4: Kiểm tra và đánh giá từng học sinh 1 1 1 1 1 1 2 1.5 Kết quả minh chứng: 2 Khả năng áp dụng: 3 Lợi ích kinh tế - xã hội: PHẦN C: KẾT LUẬN GIÁO VIÊN: CAO XUÂN PHIÊU 12 3 3... tốn qua những bài học có liên quan đến cơng thức tính tốn 2 Rèn luyện cho các em nắm được phương pháp giải bài tốn hóa học được tính theo phương trình hóa học, đó là: + Tính được số mol các chất theo đề cho + Viết được phương trình hóa học + Tính được số mol các chất còn lại theo PTHH (dùng qui tắc tam suất) + Tính theo u cầu bài tốn (vận dụng sơ đồ mối quan hệ cơng thức tính tốn hóa học) 3 Đây là cơ... chất của dạy học lấy người học làm trung tâm là phát huy cao độ tính tự giác, tích cực, độc lập, sáng tạo của người học Để làm được điều đó thì vấn đề đầu tiên mà giáo viên cần nhận thức rõ ràng quy luật nhận thức của người học Người học là chủ thể hoạt động chiếm lónh tri thức, kó năng, kó xảo và thái độ chứ không phải là “cái bình chứa kiến thức” một các thụ động Vì vậy, chúng ta hãy để các học sinh... lĩnh kiến thức một cách chủ động, vận dụng thành thạo những kiến thức linh hoạt, hiệu quả nhất và điều quan trọng nhất là xây dựng kĩ năng tư duy logic với từng học sinh nhưng đem lại kết quả dài lâu nhất “Xây dựng mối quan hệ cơng thức tính tốn hóa học 8 ” đã được tác giả vận dụng đạt hiệu quả cao trong giảng dạy và học tập, với hy vọng sẽ được vận dụng nhiều vào các bộ mơn khác ở bậc trung học cơ... thức gốc (cơ bản) m (1.1) n m (1) M GIÁO VIÊN: CAO XUÂN PHIÊU 13 NĂM HỌC: 2012 - 2013 XÂY DỰNG MỐI QUAN HỆ CƠNG THỨC TÍNH TỐN HĨA HỌC 8 -m = n.M (1.2) Cứ như vậy, qua những bài học tiếp theo GV lại hình thành đầy đủ sơ đồ mối quan hệ cơng thức tính tốn như sau: Vdd (ml) (6) m dd D mdm Tính theo phương trình hóa học (3) C% (4) mct (1) n M 22,4 CM (5) . trọng mà mỗi học sinh cần phải nắm vững mới làm được bài tốn hóa học) Trong Hóa học 8, học sinh chủ yếu giải được một bài tốn tính theo phương trình hóa học thì cần phải hội tụ các kiến thức cơ. Định. GIÁO VIÊN: CAO XUÂN PHIÊU NĂM HỌC: 2012 - 2013 2 XÂY DỰNG MỐI QUAN HỆ CƠNG THỨC TÍNH TỐN HĨA HỌC 8 PHẦN B: NỘI DUNG I - M ục tiêu : Hóa học 8 cung cấp cho học sinh một hệ thống kiến thức. điều tra trắc nghiệm đối với HS để thu thập những thơng tin về tình hình dạy và học hiện tại. Phương pháp lấy ý kiến: Lấy ý kiến của các nhà quản lí giáo dục có kinh nghiệm, GV kinh nghiệm để xác