Nguyễn Thành Đức Sáng kiến kinh nghiệm A Đặt vấn đề Cũng nh tập nhiều môn học khác trờng phổ thông, tập hoá học phơng tiện thiếu việc dạy học hoá học Nó có vai trò quan trọng việc dạy học Hoá học Trớc hết việc giải tËp rÌn lun cho häc sinh biÕt c¸ch vËn dơng kiến thức đợc khắc sâu hơn, đợc hiểu cách sâu sắc mở rộng Giải toán hoá học rèn luyện cho học sinh nhiều kĩ năng, kỹ sảo làm tập hoá học Ngoài rèn cho học sinh đức tính tốt nh cần cù, kiên nhẫn, cẩn thận, xác, khả sáng tạo Trong trình dạy học Hoá trờng phổ thông việc tổng kết phơng pháp giải toán hoá học việc làm thiếu Công việc có ý nghĩa quan trọng giáo viên học sinh Trớc hết việc tổng kết phơng pháp giải toán Hoá học giúp ta xếp tập vào dạng định đa phơng pháp giải chinh cho dạng Trong trình này, kinh nghiệm làm tập đợc hình thành Đó kinh nghiệm có giá trị thực tế lớn việc học tập môn học sinh Trong trình giải tập theo phơng pháp học sinh đợc ôn tập, củng cố lại kiến thức biết cách vận dụng tình cụ thể, không trình thực công việc này, học sinh đợc rèn luyện cách làm việc t cã hƯ thèng khoa häc vµ cã tÝnh logic B Giải vấn đề I Hiện trạng việc giải toán Hoá học trờng THCS Hiện việc giải tập Hoá học học sinh nhiều khó khăn Có học sinh có khả giải đợc nhiều tập bình thờng Một số không nhiều học sinh giải đợc nhiều tập khó, đòi hỏi trí thông minh vận dụng cách linh hoạt, xác kiến thức đà học Trong đó, phần lớn học sinh gặp nhiều khó khăn việc giải toán hoá học Trong số này, có học sinh biết làm tập cách máy móc mà không hiểu chất hoá học tập Tình trạng nhiều nguyên nhân Một nguyên nhân chủ yếu học sinh cha có ý thức phân loại tập để từ đề có phơng pháp giải chung cho loại Một số học sinh ý thức làm việc lại hớng dẫn giáo viên nên gặp nhiều khó khăn việc phân loại tập phơng pháp giải tập gặp phải Đây trạng không tốt, cần phải khắc phục sớm cách giáo viên phải tổng kết cho học sinh phơng pháp giải toán hoá học II Phơng pháp nghiên cứu: - Phơng pháp su tầm tài liệu - Phơng pháp phân loại theo chuyên đề dạy thử cho học sinh có so sánh, đối chứng - Phơng pháp điều tra tình hình giải toán Hoá học trờng phổ thông III Nội dung Quá trình giải toán Hoá học bào gồm giai đoạn nh sau: a Nghiên cứu đầu - Đọc kỹ đề - Phân tích điều kiện yêu cầu đề bài, nên tóm tắt dới dạng sơ đồ cho dễ sử dụng - Viết tất phơng trình phản ứng xảy - Đổi giả thiết không song giải thiết b Xây dựng tiến trình luận giải Nguyễn Thành Đức Sáng kiến kinh nghiệm c Thực tiến trình giải d Kiểm tra đánh giá việc giải toán Những yêu cầu bắt buộc để giải toán hoá học a, Phải lập đợc phơng trình hoá học phản ứng xảy ra, từ viếc đợc phơng trình tỉ lệ số mol, tỉ số mol hệ số chất phơng trình phản ứng Muốn vậy, phải dự đoán đợc A B có phản ứng không? Nếu có ta thu đợc sản phẩm gi? Tức học sinh cần phải nắm vững tính chất đơn chất, hợp chất quy luật tơng tác chúng b, Nắm vững công thức chuyển đổi c, Xác định dung dịch tạo thành sau phản ứng d, Xác định hỗn hợp sau phản ứng e, Trình bày giải Một số phơng pháp giải toán thông dụng: a, Phơng pháp bảo toàn khối lợng Nguyên tắc phơng pháp " Tổng khối lợng chất tham gia phản ứng tổng khối lợng chất tạo thành sau phản ứng" * Chú ý: Không tính khối lợng phần không tham gia phản ứng Ví dụ 1: Cho 10,8g ột kim loại hoá trị III tác dụng với Clo có d thu đợc 53,4g muối Xác định kim loại theo phản ứng Giải - Gọi kim loại hoá trị III A, NTK a (a>0) - PTHH: 2A + 3Cl2 2ACl3 Dựa vào định luật bảo toàn khối lợng Vì kim loại phản ứng hết nên ta có: mkim loại + mClo tham gia phản ứng = mmuối 42, mà mCl2 = 53,4 - 10,8 = 42,6 (g)  nCl  71 0, (mol ) 2 Theo PTHH: nA  nCl  0, 0, (mol ) 10,8  MA  27  Kim lo¹i phản ứng nhôm (Al) 0, Ví dụ 2: Hỗn hợp X gồm Fe, FeO Fe2O3 Cho luồng CO qua ống sử dụng m gam hỗn hỵp X nung nãng Sau kÕt thóc thÝ nghiƯm, thu đợc 64 g chất rắn ống sứ 11,2 (l) khÝ B ë ®ktc, cã tØ khèi so với H 20,4 Tính giá trị m? Giải Các phản ứng khử sắt oxit có: 3Fe2O3 + CO  t Fe3O4 + CO2 (1) Fe3O4 + CO  t FeO + CO2 (2) FeO + CO  t Fe + CO2 (3) Nh vËy chÊt r¾n A cã thĨ gåm chÊt: Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 + KhÝ B cã thĨ lµ hỗn hợp CO2 CO n x (mol ) CO Gäi n  y (mol )  nhh x  y 0,5 (1)  CO 44.x  28 y 20, H2 2.( x  y )  44 x  28 y 20, (2)  dB Từ (1) (2) ta có hệ phơng trình:  x  y 0,5    44 x  28 y 20,  x 0, (mol ) y 0,1 (mol ) Mặt khác: Theo c¸c PTHH (1); (2); (3) ta cã: n CO pu nCO2 0, (mol ) áp dụng định luật bảo toàn khối lợng ta có: mX mCO pu mcr  mCO2  mX mcr  mCO2  mCO pu 64  0, 4.44  0,1.28 78,8 ( mol ) Nguyễn Thành Đức Sáng kiến kinh nghiệm b Phơng pháp tính theo công thức hoá học Dựa vào định luật thành phần không đổi, cần cho học sinh hiểu chiều: + Từ lợng chất lợng nguyên tố + Từ lợng nguyên tố lợng chất b.1 Tính thành phần % khối lợng nguyên tố hợp chất Giả sử hợp chất X có công thức hoá học biết AxBy: %A M A x 100% MX %B  M B y 100% MX Ví dụ 1: Tính thành phần phần trăm (%) khối lợng nguyên tố Nhôm có hợp chÊt Al2O3 Gi¶i M Al2O3 = 2.27 + 16.3 = 102 (g) 2.27 100% 52,94% 102 3.16 %O  100% 47, 06% 102 % Al  b.2 TÝnh khèi lỵng nguyên tố có lợng chất đà cho * Giả sử có a gam hợp chất X có công thức hóa học AxBy a Biết khối lỵng X  nX  M (mol ) X Theo c«ng thøc hãa häc: nA  x.nX (mol ) nB y.nX (mol ) Từ tính đợc khối lợng nguyên tố A, B: mA nA M A mB nB M B VÝ dơ 2: TÝnh khèi lỵng nguyên tố sắt có 15,2 gam chất sắt (II) sunfat (FeSO4) Gi¶i 15, nFeSO4  0,1 (mol ) 152 Theo c«ng thøc hãa häc: nFe nFeSO4 0,1 (mol )  mFe 0,1.56 5, g b.3 Xác định công thức hoá học hợp chất a Khi biết thành phần phần trăm khối lợng nguyên tố phân tử khối Giả sử hợp chất X có công thức hóa học AxBy Biết %A %B, cần tìm x y Ví dụ 3: Xác định công thức hoá học oxit lu huỳnh biết phân tử khối oxit 64 thành phần % khối lợng nguyên tố lu huỳnh 50% Giải Giả sử công thức hoá häc cđa xit lµ SxOy, ta cã: %S = 50%  %O = 100% - 50% = 50% Theo c«ng thøc hãa häc ta cã: 32.x 50.64 100% 50%  x  1 64 32.100 16 y 64.50 %O  100% 50%  y  2 64 16.100 %S  Công thức hoá học Oxit SO2 b.4 Khi biết tỷ số khối lợng nguyên tố phân tử khối: Ví dụ 4: Tìm công thức hoá học oxit sắt có phân tử khối 160 tỷ số khối lợng mFe : mo = : Đặt công thức hóa học oxit sắt FexOy M = 56.x + 16.y = 160 (1) Nguyễn Thành Đức Sáng kiến kinh nghiệm mFe 56.x x     mO 16 y y (2) Tõ (1) vµ (2) ta có hệ phơng trình: 56 x 16 y 160   x  y 3   x 2   y 3 VËy c«ng thøc hãa học oxit sắt Fe2O3 Phơng pháp tăng giảm khối lợng Nguyên tắc phơng pháp là: " chun tõ chÊt A thµnh chÊt B cã thể qua nhiều giai đoạn trung gian khối lợng tăng giảm bao nhiều gam (thờng tính theo mol) dựa vào khối lợng thay đổi ta tính đợc số mol chất đà tham gia phản ứng hay ngợc lại Ví dụ 1: Cho Fe có khối lợng 50 gam vào dung dịch đồng (II) sunfat Sau thời gian, nhấc sắt khối lợng sắt 51 gam Tính số mol muối sắt tạo thành sau phản ứng, biết tất đồng sinh bám bề mặt sắt Giải mbản Fe tăng = 51 - 50 = (g) Gäi n Fe p = x (mol)  mFe pu 56.x ( g ) Fe + CuSO4   FeSO4 x + x Cu x  m Cu sinh = 64.x (g) mbản Fe tăng = 64x - 56x =  x = 0,125 (mol)  nFeSO4 0,125 (mol ) (mol) VÝ dô 2: Cho H2SO4 loÃng d tác dụng với hợp kim Mg, Fe thu đợc 2,016 lít khí đktc Nếu hợp kim tác dụng với dung dịch FeSO4 có d khối lợng hợp kim tăng lên 1,92 gam Tìm khối lợng kim loại hợp kim Giải Gọi nMg = x (mol) nFe = y (mol) Phơng trình hóa học: Mg H2SO4   MgSO4 + + x x Fe H2SO4   FeSO4 + + y  n H2 H2 H2 y x  y   x  y 0, 09 Mg + (mol) (mol) 2,016 0, 09 (mol ) 22, (1) FeSO4   MgSO4 x + Fe x m hk tăng = 56x - 24x = 1,92 (g)  x = 0,06 (mol) (mol) (2)  x 0, 06 (mol ) Tõ (1) vµ (2):  y 0, 03 (mol )   m Mg = 0,06.24 = 1,44 (g)  mFe = 0,03.56 = 1,68 (g) Chú ý : Khi giải tập hữu theo phơng pháp thì: Nguyễn Thành Đức Sáng kiến kinh nghiệm - Nếu cho hỗn hợp có chứa hiđrocacbon cha no qua dung dịch nớc brôm thì: + Thể tích hỗn hợp giảm thể tích hiđrocacbon cha no + Khối lợng dung dịch brôm tăng khối lợng hiđrocacbon cha no Ví dụ 3: Cho hỗn hợp C2H6 C2H2 qua dung dịch nớc brom d ta thấy khối lợng bình brom tăng lên 1,04 gam Nếu đốt cháy hoàn toàn thể tích nh đà dùng với lợng nớc brom cần 3,808 lít oxi Tính thể tích khí hỗn hợp Biết khí đktc Đặt Giải nC2 H x (mol )   nC2 H y (mol ) Ta có: m bình brôm tăng = mC H = 1,04 (g) 2 1, 04  nC2 H  x  0, 04 (mol ) 26 (1) Phơng trình hóa học: C2H2 + x C2H6 + y O   2CO2 2 x O   2CO2 2 y 3,808  x y  0,17 ( mol ) 2 22,  x  y 0,34 (2)  n O2 Tõ (1) (2) ta có hệ phơng trình: x 0, 04   5 x  y 0,34  x 0, 04 (mol )   y 0, 02 (mol ) + H2O (mol) + 3H2O (mol) 0, 04 100% 66, 67% 0, 04  0, 02 0, 02  100% 33,33% 0, 04  0, 02 %VC2 H  %VC2 H IV Bµi häc kinh nghiƯm - Víi ý nghÜa cđa viƯc tỉng kÕt phơng pháp giải toán hoá học, ta thấy việc phân loại tổng kết phơng pháp giải toán hoá học việc làm thiếu ngời dạy ngời học Với công việc này, giáo viên hớng cho học sinh nắm kiến thức sâu tập trung hơn, mở rộng Đồng thời kỹ năng, kỹ xảo học sinh đợc rèn luyện để học sinh thành thạo giải tập Hoá häc Trong viƯc sư dơng c¸c kiÕn thøc cïng víi kỹ kỹ xảo để làm tập Từ đó, khắc phục đợc trạng đà nêu Hiện đà có nhiều công trình nghiên cứu phơng pháp giải toán Hoá học nói chung Kinh nghiệm đa nhằm đáp ứng phần nhỏ yêu cầu, đòi hỏi cấp thiết giáo viên học sinh trình dạy học môn Hoá học trờng phổ thông Mục tiêu cần đạt đợc đa đợc số phơng pháp giải toán Hoá học thờng đợc áp dụng Từ giúp học sinh nắm vững kiến thức, rèn cho học sinh kỹ năng, kỹ xảo làm cách nhuần nhuyễn làm cho học sinh hứng thú, say mê học tập nghiên cứu môn Hoá học C Kết luận Kinh nghiệm đà đa số phơng pháp đợc áp dụng để giải toán Hoá học trờng THCS Với phơng pháp đa phơng pháp giải, nguyên tắc áp dụng phơng pháp Để minh họa cho phơng pháp giải có tập với lời giải chi tiết Kinh nghiệm giúp thân giáo viên có nhìn tổng quan phơng pháp giải toán Hoá học trờng THCS Từ đợc dùng làm t 10 Nguyễn Thành Đức Sáng kiến kinh nghiệm liệu cho minh trình giảng dạy, đặc biệt công tác bồi dỡng học sinh giỏi Kinh nghiệm giúp cho học sinh hệ thống cá tập phơng pháp giải xác D Kiến nghị Trong trình giảng dạy trờng phổ thông thấy nhiều em học sinh cha biết cách phân loại dạng tập Hoá học từ dẫn đến em cha có phơng pháp giải hợp lý, nhà trờng cần có thêm nhiều sách bồi dỡng, tài liệu tham khảo, sách nâng cao Hoá học, để giúp cho giáo viên nâng cao tay nghề đồng thời tạo điều kiện thuận lợi cho học sinh mợn sách tham khảo - Nhà trờng cần quan tâm sở vật chất, tạo điều kiƯn cho häc sinh høng thó häc tËp nh»m n©ng cao chất lợng dạy học trờng phổ thông 11 ... học thờng đợc áp dụng Từ giúp học sinh nắm vững kiến thức, rèn cho học sinh kỹ năng, kỹ xảo làm cách nhuần nhuyễn làm cho học sinh hứng thú, say mê học tập nghiên cứu môn Hoá học C Kết luận Kinh. .. tập với lời giải chi tiết Kinh nghiệm giúp thân giáo viên có nhìn tổng quan phơng pháp giải toán Hoá học trờng THCS Từ đợc dùng làm t 10 Nguyễn Thành Đức Sáng kiến kinh nghiệm liệu cho minh trình... (mol) + 3H2O (mol) 0, 04 100% 66, 67% 0, 04  0, 02 0, 02  100% ? ?33 ,33 % 0, 04  0, 02 %VC2 H  %VC2 H IV Bµi häc kinh nghiƯm - Víi ý nghÜa cđa viƯc tỉng kÕt phơng pháp giải toán hoá học, ta