Sáng kiến kinh nghiệm THCS: Kĩ năng giải bài toán tính theo PTHH lớp 8

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:21

Thêm vào BST

Báo xấu

9
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích nghiên cứu sáng kiến "Kĩ năng giải bài toán tính theo PTHH lớp 8" nhằm giúp cho các em hình thành được nhiều phương pháp giải khác. Ở các cách giải đó, học sinh có thể không cần thực hiện đầy đủ cả 4 bước và cũng có thể phát triển thành phương pháp giải khác nhanh hơn.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Sáng kiến kinh nghiệm THCS: Kĩ năng giải bài toán tính theo PTHH lớp 8

A: ĐẶT VẤN ĐỀ Đổi mới phương pháp dạy học luôn luôn là những băn khoăn trăn trở của những người làm công tác giáo dục. Vì giáo dục là quốc sách hàng dầu cho mỗi quốc gia. Vì vậy trong quá trình công tác, mỗi thầy cô giáo cần rèn luyện cho học sinh tác phong của người lao động mới, làm việc có kế hoạch, có phân tích định hướng khi làm việc cụ thể. Trong quá trình dạy học hóa học ở trường THCS việc phân loại và làm các bài tập theo từng chủ đề là việc làm rất quan trọng. Việc phân loại các bài tập hóa học giúp giáo viên sắp xếp các bài tập này và đưa ra các phương pháp giải chung cho từng dạng. Phân loại bài tập giúp học sinh nghiên cứu tìm tòi, tạo cho học sinh thói quen nhìn nhận vấn đề theo nhiều cách khác nhau, từ đó học sinh có thể dùng nhiều kiến thức để giải quyết một vấn đề. Việc giải bài tập tính theo phương trình hóa học là một yêu cầu hết sức quan trọng đối với giáo viên và học sinh, nó đòi hỏi người học không chỉ nắm vững lí thuyết mà phải có kỹ năng giải thành thạo bài tập. Là giáo viên trực tiếp dạy, tôi thường xuyên trao đổi với nhiều đồng nghiệp có kinh nghiệm và học sinh khá giỏi đã trãi qua, từ đó tôi nhận thấy, việc giải bài tập của học sinh còn nhiều hạn chế, trình bày lời giải còn nhiều lúng túng. Điều đó làm cho các em khó đạt kết quả cao. Từ những khó khăn vướng mắc, và với mong muốn kết đạt kết quả cao, tôi sưu tầm các tài liệu, tìm tòi, nghiên cứu và đã tích lũy được một số kinh nghiệm giúp học sinh làm các bài toàn tính theo phương trình hóa học một cách hiệu quả hơn. Từ thực tế đó tôi mạnh dạn chọn đề tài “Kĩ năng giải bài toán tính theo PTHH lớp 8” với mong muốn nâng cao chất lượng đại trà và chất lượng mũi nhọn, xin được trình bày để đồng nghiệp cùng tham khảo và góp ý kiến. 1
B. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ I. Cơ sở lí luận của vấn đề Bài tập hoá học là một trong những nguồn kiến thức để hình thành kiến thức và kĩ năng cho học sinh. Thông qua giải bài tập hoá học, học sinh được rèn luyện, củng cố và tìm tòi phát hiện ra kiến thức, kĩ năng mới. Giải bài tập hoá học là một trong những hình thức luyện tập chủ yếu được tiến hành nhiều nhất trong việc hình thành kĩ năng và vận dụng kiến thức. Bài tập hoá học là công cụ hữu hiệu để kiểm tra kiến thức, kĩ năng của học sinh, làm bộc lộ những khó khăn, sai lầm trong việc học tập hoá học, qua đó giáo viên có những biện pháp giúp đỡ học sinh vượt qua khó khăn và khắc phục những sai lầm. Với chút ít kinh nghiệm của bản thân và những kinh nghiệm học hỏi được từ đồng nghiệp, tôi hy vọng rằng sẽ góp được một phần nhỏ trong việc nâng cao chất lượng giảng dạy bộ môn. II. Thực trạng của vấn đề nghiên cứu. 1. Thuận lợi và khó khăn - Thuận lơi. Hiện nay có nhiều kênh thông tin cung cấp tài liệu cho học sinh như sách giáo khoa, sách bài tập, sách tham khảo, đặc biệt là việc học tập trực tuyến. Đa số các em năng động, thích tìm tòi khám phá các vấn đề xung quanh. Phương tiện dạy học hiện nay ngày càng đa dạng hiện đại. Đội ngũ giáo viên yêu nghề nhiệt tình, có năng lực chuyên môn vững vàng, ham học hỏi. - Khó khăn. Đối với học sinh thì môn hóa học còn khá mới mẻ vì đây là môn học đưa vào sau trong chương trình GD THCS, môn học có thời lượng kiến thức nhiều, bài tập nhiều nhưng phân phối thời gian cho các tiết luyện tập ít, do đó cũng làm cho học sinh cảm thấy khó khăn khi học môn này. 2
Thực tế trong những năm gần đây, bộ môn hoá học bậc THCS đã và đang được quan tâm nhiều hơn cả về cơ sở vật chất cũng như thời gian dạy ngoài giờ lên lớp cấp trường, cấp nghành, và bậc phụ huynh đều quan tâm. Vì lẽ đó hiệu quả của môn học ngày càng được nâng lên, chất lượng học sinh giỏi ngày càng được chú trọng, đòi hỏi người giáo viên hoá học phải đào sâu, mở rộng tri thức để đáp ứng yêu cầu của thực tế. Để có cách giải loại bài tập trên đơn giản và hiệu quả nhất, giúp học sinh dễ hiểu, giải quyết nhanh vấn đề, chính xác, đầy đủ và gọn gàng hơn. Đồng thời rèn luyện khả năng tư duy độc lập trong quá trình học tập của học sinh. 2. Thực trạng của vấn đề nghiêm cứu. Kĩ năng giải bài toán tính theo PTHH là một yêu cầu thường gặp trong cấu trúc đề thi, đề kiểm tra. Tuỳ thuộc vào tính chất của kỳ thi, kỳ kiểm tra mà yêu cầu mức độ đề khác nhau. Tuy nhiên một thực tế khi chấm bài kiểm tra hoặc bài thi, thì các em làm bài dạng này chưa theo các bước, ít khi đạt điểm tối đa, chính vì vậy mà kết quả chung của bài thi, bài kiểm tra thường không cao, ảnh hưởng đến thành tích của cá nhân và có thể ảnh hưởng đến thành tích của toàn đoàn. Kết quả học tập môn Hoá học đầu học kỳ II, năm học: 2020-2021 Giỏi Khá Trung bình Yếu Lớp Sĩ số SL TL% SL TL% SL TL% SL TL% 8A3 34 0 0 4 11,8 20 58,8 10 29,4 8A4 34 3 8,8 8 23,5 18 52,9 5 14,8 III. Giải pháp và tổ chức thực hiện: 1. Các giải pháp: - Đề tài được áp dụng cho đối tượng học sinh lớp 8 nên được: + Phân tích chi tiết về mặt lý thuyết một dạng bài tập tiêu biểu nhất, từ đó rút ra những điểm chung cho dạng bài tập một dữ kiện, hai dữ kiện về số mol, một số mol của chất tham gia, một số mol của sản phẩm. + Tìm mối liên quan giữa định tính và định lượng, thể hiện bằng mối tương quan về phương pháp đại số. 3
+ Vận dụng các loại phản ứng mà các em đã được học . + Hình thành kỹ năng tư duy cho học sinh, giúp học sinh tự nghiên cứu, thao tác với một số dạng phản ứng khác và rút ra cách nhận xét các trường hợp phản ứng tương tự. - Nghiên cứu sách tham khảo Hóa học dành cho học sinh THCS. - Phân loại được bài tập. - Kiểm tra đánh giá kết quả học tập của học sinh. - Tổ chức triển khai, đánh giá hiệu quả thông qua sinh hoạt chuyên môn của tổ. 2. Tổ chức thực hiện: a. Nguyên tắc và yêu cầu khi giải bài toán tính theo PTHH - Lập phương trình hoá học: xác định được các chất tham gia phản ứng và các chất sản phẩm, sau đó lập phương trình hoá học cho chính xác. - Tìm số mol chất tham gia và các chất sản phẩm theo yêu cầu đề bài: dựa vào phương trình hoá học, xét tỉ lệ giữa các chất, từ đó tính số mol của chất tham gia hoặc sản phẩm theo yêu cầu của đề bài - Tính theo yêu cầu đề bài: chuyển đổi số mol chất thành khối lượng hoặc thể tích. b. Các dạng bài tập tính theo phương trình hoá học trong phạm vi lớp 8 Dạng 1: Dạng toán biết lượng một chất trong phản ứng. Dạng 2: Dạng toán phải xác định chất dư – thiếu Dạng 3: Bài tập cho số mol của 1 chất tham gia và số mol của1 chất sản phẩm. Tìm số mol của các chất theo số mol của chất sản phẩm c. Các bước giải của bài tập tính theo phương trình Hóa học: Bước 1: Đổi dữ kiện đầu bài: chuyển đổi khối lượng chất hoặc thể tích chất khí thành số mol chất Bước 2: Lập phương trình hoá học: xác định được các chất tham gia phản ứng và các chất sản phẩm, sau đó lập phương trình hoá học cho chính xác. 4
Bước 3: Tìm số mol chất tham gia và các chất sản phẩm theo yêu cầu đề bài: dựa vào phương trình hoá học, xét tỉ lệ giữa các chất, từ đó tính số mol của chất tham gia hoặc sản phẩm theo yêu cầu của đề bài Bước 4: Tính theo yêu cầu đề bài: chuyển đổi số mol chất thành khối lượng hoặc thể tích khí. d. Các công thức được vận dụng khi giải bài tập tính theo PTHH Công thức chuyển đổi giữa lượng chất và khối lượng chất: m = n.M Trong đó: m: khối lượng chất n: số mol chất M: khối lượng mol chất Công thức chuyển đổi giữa lượng chất và thể tích chất khí (ở điều kiện tiêu chuẩn) V V = 22, 4.n; Suy ra n = 22, 4 Trong đó: V: thể tích chất khí ở đkktc n: lượng chất 3. Vận dụng các bước để giải bài tập tính theo phương trình hóa học: a. Dạng 1: Dạng toán biết lượng một chất trong phản ứng. Phương pháp làm bài Đây là bài toán có bản nhất của bài toán tính theo PTHH. Bài toán này cho biết lượng ( khối lượng, số mol, thể tích….) của chất tham gia hoặc chất sản phẩm. Bài toán yêu cầu tính lượng chất còn lại. Với dạng toán này, ta thường tiến hành qua 4 bước sau Bước 1: Tính số mol của chất đã biết. 5
Bước 2: Viết phương trình phản ứng. (Yêu cầu viết đúng công thức hóa học và cân bằng chính xác) Bước 3: Dựa vào số mol của chất, đã biết để tính số mol của chất cần, tìm thông qua PTHH ( Đây là bản chất của bài toán này ) Bước 4: Chuyển đổi số mol về đại lượng bài toán yêu cầu. Ví dụ: Bài tập cho số mol của một chất tham gia phản ứng Bài tập 1: Cho 6,5 g Zn tác dụng hoàn toàn với dung dịch HCl. Tính khối lượng ZnCl2 sinh ra và thể tích khí H2 thu được sau khi kết thúc phản ứng, biết thể tích chất khí đo đktc. Phân tích dữ kiện đề bài cho: Từ khối lượng của Zn đầu bài cho ta phải đổi ra số mol, sau đó dựa vào phương trình hóa học để lập tỉ lệ phản ứng qua đó tìm được số mol của các chất sản phẩm, sau khi tìm được số mol các chất thì tính theo yêu cầu đề bài. * Định hướng giải: Bước 1: Tính số mol của chất đã biết. Số mol của Zn có trong 6,5g là: nZn = 6,5 : 65 = 0,1 (mol) Bước 2: Viết phương trình phản ứng. ( Yêu cầu viết đúng công thức hóa học và cân bằng chính xác ) PTPƯ: Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2 Bước 3: Dựa vào số mol của chất đã biết để tính số mol của chất cần tìm thông qua PTHH PTPƯ: Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2 TĐB: 0,1(mol) x(mol) y(mol) + Số mol của ZnCl2 sinh ra sau khi kết thúc phản ứng là: 0,1.1 x= = 0,1(mol) 1 6
+ Số mol của H2 sinh ra sau khi kết thúc phản ứng là: 0,1.1 y= = 0,1 (mol) 1 Bước 4: Chuyển đổi số mol về đại lượng bài toán yêu cầu. Khối lượng của ZnCl2 thu được sau khi kết thúc phản ứng là: m ZnCl2 = 0,1 . 136 = 13,6(g) Thể tích của H2 sinh ra sau khi kết thúc phản ứng là: VH2 = nH2 . 22,4 = 0,1 . 22,4 = 2,24 (l) Bài tập 2: Oxi hóa hoàn toàn 5,4g nhôm tạo thành nhôm oxit. Tính khối lượng nhôm oxit được tạo thành và thể tích khí oxi cần dùng ở đktc. * Phân tích dữ kiện đề bài cho: Từ khối lượng của Al đầu bài cho ta phải đổi ra số mol, sau đó dựa vào phương trình hóa học để lập tỉ lệ phản ứng qua đó tìm được số mol của các chất tham gia và sản phẩm, sau khi tìm được số mol các chất thì tính theo yêu cầu đề bài. * Định hướng giải: Bước 1: Tính số mol của chất đã biết. 5,4 = = Số mol của Al có trong 5,4g là: nAl 27 0,2 (mol) Bước 2: Viết phương trình phản ứng. (Yêu cầu viết đúng công thức hóa học và bằng chính xác) t0 PTPƯ: 4Al + 3O2 2Al2O3 Bước 3: Dựa vào số mol của chất đã biết để tính số mol của chất cần tìm thông qua PTHH t0 PTPƯ: 4Al + 3O2 2Al2O3 TĐB: 0,2(mol) x(mol) y(mol) 7
0,2.2 + Số mol của Al2O3 sinh ra sau khi kết thúc phản ứng là: x = = 0,1 (mol) 4 0,2.3 + Số mol của O2 cần dùng là: y = = 0,15 (mol) 4 Bước 4: Chuyển đổi số mol về đại lượng bài toán yêu cầu. Khối lượng của Al2O3 thu được sau khi kết thúc phản ứng là: m Al2O3= 0,1 . 102 = 10,2g Thể tích của O2 cần dùng là: VO2 = nO2 . 22,4 = 0,15 . 22,4 = 3,36 (l) Ví dụ. Dạng bài tập cho số mol của 1 chất sản phẩm Bài tập 1: Cho Mg tác dụng vừa đủ với H2SO4 theo sơ đồ phản ứng sau: Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2 Tính khối lượng MgSO4 sinh ra và khối lượng của H 2SO4 tham gia sau khi kết thúc phản ứng. Biết rằng sau khi kết thúc phản ứng thấy thoát ra 4,48 (l) khí H2 * Phân tích dữ kiện đề bài cho: Từ thể tích H2 đầu bài cho ta phải đổi ra số mol, sau đó dựa vào phương trình hóa học đã cân bằng để lập tỉ lệ phản ứng qua đó tìm được số mol của các chất sản phẩm, sau khi tìm được số mol các chất thì tính theo yêu cầu đề bài. * Định hướng giải: Bước 1: Tính số mol của chất đã biết. Số mol của H2 thoát ra sau khi kết thúc phản ứng là: 4,48 nH2 = = 0,2(mol) 22,4 Bước 2: Viết phương trình phản ứng. (Yêu cầu viết đúng công thức hóa học và cân bằng chính xác) 8
PTPƯ: Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2 Bước 3: Dựa vào số mol của chất đã biết để tính số mol của chất cần tìm thông qua PTHH. PTPƯ: Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2 TĐB: x(mol) y(mol) 0,2(mol) Từ các dữ kiện có liên quan tìm được số mol của các chất: + Số mol của MgSO4 sinh ra sau khi kết thúc phản ứng là: 0,2.1 y= = 0,2(mol) 1 + Số mol của H2SO4 tham gia sau khi kết thúc phản ứng là: 0,2.1 x= = 0,2(mol) 1 Bước 4: Chuyển đổi số mol về đại lượng bài toán yêu cầu. + Khối lượng của MgSO4 sinh ra sau khi kết thúc phản ứng là m MgSO4 = n MgSO4. M MgSO4 = 0,2 . 120 = 24 (g) + Khối lượng của H2SO4 tham ra sau khi kết thúc phản ứng là mH2SO4 = n H2SO4. MH2SO4 = 0,2 . 98 = 19,6 (g) Chú ý: Sau khi hướng dẫn cho học sinh làm 2 loại bài tập trên, yêu cầu học sinh nhận xét và qua đó có thể khái quát lên cách giải bài tập tổng hợp của dạng bài tập cho một dữ kiện. Ví dụ. Bài tập tổng hợp của dạng bài tập đầu bài chỉ cho một dữ kiện t0 Bài tập: Cho sơ đồ phản ứng: KClO3 KCl + O2 a) Tính khối lượng của KCl và thể tích của O2 thu được sau khi nhiệt phân 61,25g KClO3 9
b) Tính khối lượng ZnO thu được khi cho lượng O 2 thu được ở trên tác dụng hoàn toàn với Zn. * Phân tích dữ kiện đề bài cho: + Từ khối lượng KClO3 đầu bài cho phải đổi ra số mol, sau đó dựa vào phương trình hóa học đã cân bằng để lập tỉ lệ phản ứng qua đó tim được số mol của các chất sản phẩm, sau khi tìm được số mol các chất thì đi tính theo yêu cầu đề bài. + Coi phần b như 1 bài tập mới và tiến hành theo các bước giải bài tập bình thường. * Định hướng giải: a) Bước 1: Tính số mol của chất đã biết. Số mol của KClO3 ban đầu khi tham gia phản ứng là: 61,25 n KClO3 = = 0,5 (mol) 122,5 Bước 2: Viết phương trình phản ứng. (Yêu cầu viết đúng công thức hóa học và bằng chính xác) t0 PTPƯ: 2KClO3 2KCl + 3O2 Bước 3: Dựa vào số mol của chất đã biết để tính số mol của chất cần tìm thông qua PTHH t0 PTPƯ: 2KClO3 2KCl + 3O2 TĐB: 0,5(mol) x(mol) y(mol) Từ các dữ kiện có liên quan tìm được số mol của chất + Số mol của KCl sinh ra sau khi kết thúc phản ứng là: 0,5.2 x= = 0,5 (mol) 2 + Số mol của O2 sinh ra sau khi kết thúc phản ứng là: 10
0,5.3 y = = 0,75 (mol) 2 Bước 4: Chuyển đổi số mol về đại lượng bài toán yêu cầu. + Khối lượng của KCl sinh ra sau khi kết thúc phản ứng là: m KCl = 0,5 . 74,5 = 37,25 (g) + Thể tích của O2 sinh ra sau khi kết thúc phản ứng là: VO2 = nO2. 22,4 = 0,75 . 22,4 = 16,8 (l) b) Từ số mol của O2 thu được ở trên là 0,75 (mol) cho tác dụng với Zn vậy coi như đây là 1 bài tập mới tiến hành các bước giải giống như 2 loại bài tập trên. Bước 1: Xác định lại số mol của O2 thu được ở trên là bao nhiêu Bước 2: Viết phương trình phản ứng của Zn với O2 Bước 3: Dựa vào phương trình phản ứng và tỉ lệ tìm số mol các chất tham gia và các chất sản phẩm theo yêu cầu đề bài. t0 PTPƯ: 2Zn + O2 2ZnO TĐB: 0,75(mol) x(mol) Từ các dữ kiện có liên quan tìm được số mol và tính được khối lượng của ZnO Số mol của ZnO sinh ra sau khi kết thúc phản ứng là: 0,75.2 x= = 1,5(mol) 1 Bước 4: Chuyển đổi số mol về đại lượng bài toán yêu cầu. + Khối lượng của ZnO sinh ra sau khi kết thúc phản ứng là: m ZnO = n ZnO. MZnO = 1,5 . 81 = 121,5 (g) Kết luận : Với các bài tập dạng 1, các em phải chuyển đổi chính xác số mol, viết đúng PTHH và nắm được các bước giải. b. Dạng 2: Bài toán cho biết chất dư thiếu. 11
Khi đề bài cho biết số liệu về 2 chất tham gia phản ứng. Phương pháp giải: + Bài toán này tiến hành tương tự ở loại 1. Tuy nhiên trong 2 chất tham gia phản ứng thường có một chất dư. Lượng chất sản phẩm phải tính theo chất phản ứng hết. Vì vậy nhiệm vụ đặt ra là phải xác định được chất nào dư sau phản ứng. + Nhiệm vụ này được tiến hành trước khi làm bước 3. Xét tỉ lệ: Số mol chất A/hệ số chất A = a. Số mol chất B/hệ số chất B = b. Nếu a > b thì chất A dư, do đó tính theo chất B. Nếu a < b thì chất B dư, do đó tính theo chất A. Bài tập 1: Đốt cháy 6,2(g) P trong bình chứa 6,72(l) khí O2 ở đktc . a) Sau phản ứng chất nào còn dư và nếu dư thì với khối lượng bao nhiêu b) Tính khối lượng sản phẩm thu được * Phân tích dữ kiện đề bài cho: Từ khối lượng P và thể tích khí O 2 đầu bài cho phải đổi ra số mol, sau đó dựa vào phương trình hóa học đã cân bằng để lập tỉ lệ giữa số mol và hệ số phản ứng qua đó tìm được số mol của chất còn dư (nếu có). Sau khi tìm được số mol các chất thì đi tính theo yêu cầu đề bài. * Định hướng giải: Bước 1: Đổi dữ kiện đầu bài ra số mol Số mol của O2 và P ban đầu khi tham gia phản ứng là: 6,72 n O2 = = 0,3 (mol) 22,4 6,2 nP = = 0,2 (mol) 31 Bước 2: Viết phương trình phản ứng 12
t0 PTPƯ: 4P + 5O2 2P2O5 Bước 3: Dựa vào phương trình phản ứng, xét tỉ lệ số mol trên hệ số phản ứng của 2 chất tham gia, để xác định xem chất nào còn dư. Sau đó tính số mol của các chất theo yêu cầu đề bài theo chất phản ứng hết. t0 PTPƯ: 4P + 5O2 2P2O5 TĐB: 0,2(mol) 0,3(mol) x(mol) 0,2 0,3 Ta có tỉ lệ: < (1) 4 5 Từ (1) ta có: Sau khi kết thúc phản ứng thì O 2 dư, vậy tìm số mol của các chất tham gia phương trình phản ứng theo số mol của P. Từ đó bài toán lại đưa về cách giải giống cách giải bài toán 1 dữ kiện. Từ các dữ kiện có liên quan tìm được số mol của các chất. 0,2.5 = = + Số mol của O2 tham gia phản ứng là: nO2 4 0,25(mol) 0,2.2 + Số mol của P2O5 sinh ra sau khi kết thúc phản ứng là: nP2O5 = = 0.1 (mol) 4 + Số mol của O2 dư sau phản ứng là: nO2(dư) = 0,3 – 0,25 = 0,05 (mol) Bước 4: Sau khi tìm được số mol của các chất có liên quan đến yêu cầu đề bài thì tính theo yêu cầu đề bài. + Khối lượng của O2 dư sau khi kết thúc phản ứng là mO2(dư) = nO2(dư) .MO2(dư) = 0,05. 32 = 1,6(g) + Khối lượng của P2O5 sinh ra sau khi kết thúc phản ứng là: mP2O5 = n P2O5. M P2O5 = 0,1 . 142 = 14,2 (g) Bài tập 2: Cho 13g Zn tác dụng với 0,3 mol HCl sau khi kết thúc phản ứng thu được muối kẽm clorua và khí H2 (đktc) 13
a) Viết và cân bằng PTPƯ và cho biết sau khi kết thúc phản ứng thì chất nào còn dư và nếu dư thì dư với khối lượng bao nhiêu ? b) Tính thể tích của H2 thu được * Phân tích dữ kiện đề bài cho:: Từ khối lượng Zn đổi ra số mol kết hợp với số mol HCl đầu bài cho, sau đó dựa vào phương trình hóa học đã cân bằng để lập tỉ lệ giữa số mol và hệ số phản ứng qua đó tìm được số mol của chất còn dư (nếu có). Sau khi tìm được số mol các chất thì đi tính theo yêu cầu đề bài. * Định hướng giải: Bước 1: Đổi dữ kiện đầu bài ra số mol 13 Số mol của Zn có trong 13(g) là n Zn = = 0,2(mol) và số mol của HCl ban đầu 65 là 0,3 (mol) Bước 2: Viết phương trình phản ứng PTPƯ Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2 Bước 3: Dựa vào phương trình phản ứng và tỉ lệ tìm số mol và hệ số phản ứng của 2 chất tham gia và các chất sản phẩm theo PTPƯ. PTPƯ: Zn + 2HCl ZnCl2 + H2 TĐB: 0,2(mol) 0,3(mol) x(mol) 0,2 0,3 Ta có tỉ lệ: > (1) 1 2 Từ (1) ta có sau khi kết thúc phản ứng thì Zn dư vậy tìm số mol của các chất tham gia phương trình phản ứng theo số mol của HCl. Từ đó bài toán lại đưa về cách giải bài toán 1 dữ kiện. Từ các dữ kiện có liên quan tìm được số mol của các chất: + Số mol của Zn tham gia phản ứng: 14
0,3.1 nZn = = 0,15(mol) 2 + Số mol của H2 sinh ra sau khi kết thúc phản ứng: 0,3.1 nH2 = = 0,15(mol) 2 + Số mol của Zn dư sau phản ứng: nZn(dư) = 0,2 – 0,15 = 0,05 (mol) Bước 4: Sau khi tìm được số mol của các chất có liên quan đến yêu cầu đề bài thì tính theo yêu cầu đề bài. + Khối lượng của Zn dư sau khi kết thúc phản ứng: mZn(dư) = nZn(dư) .MZn(dư) = 0,05 . 65 = 3,25 (g) + Thể tích của H2 ở đktc sinh ra sau khi kết thúc phản ứng: VH2 = nH2 . 22,4 = 0,15 . 22,4 = 3,36 (l). c. Dạng 3: Bài tập cho số mol của 1 chất tham gia và số mol của 1 chất sản phẩm: Tìm số mol của các chất theo số mol của chất sản phẩm Phương pháp giải: Bước 1: Tính số mol của chất tham gia phản ứng mà đề cho Bước 2: Viết phương trình hoá học Bước 3: Dựa vào phương trình hoá học, tính số mol của các chất theo chất sản phẩm. Bước 4: Chuyển đổi số mol về khối lượng hoặc thể tích theo yêu cầu đề bài Bài tập 1: Cho 11,2g Fe tác dụng với axit sunfuric sau khi kết thúc phản ứng thu được 1,12 l khí H2 (dktc) vào muối sắt (ll) sunfat. a) Sau khi kết thúc phản ứng thì Fe có dư không và nếu dư thì dư với khối lượng là bao nhiêu. b) Tính khối lượng FeSO4 thu được sau khi kết thúc phản ứng. * Phân tích dữ kiện đề bài cho:: 15
- Từ khối lượng Fe và thể tích của H2 đổi ra số mol sau đó dựa vào phương trình hoá học đã cân bằng để lập tỉ lệ giữa số mol và hệ số phản ứng qua đó tìm được số mol của chất còn dư ( nếu có ). - Hay cách khác là có thể bỏ qua số mol của chất tham gia mà chỉ quan tâm đến số mol của chất sản phẩm. - Sau khi tìm được số mol các chất thì tính theo yêu cầu đề bài. * Định hướng giải: Bước 1: Đổi giữ kiện đầu bài ra số mol. + Số mol của Fe có trong 11,2(g) là: 11,2 nFe = = 0,2 (mol) 56 + Số mol của H2 thu được sau khi phản ứng kết thúc: 1,12 nH2 = = 0,05 (mol) 22,4 Bước 2: Viết phương trình phản ứng. PTPƯ: Fe + H2SO4 FeSO4+ H2 Bước 3: Dựa vào phương trình phản ứng và tỉ lệ tìm số mol các chất tham gia và các chất sản phẩm theo yêu cầu đề bài. PTPƯ: Fe + H2SO4 FeSO4+ H2 TĐB: 0,2(mol) x(mol) 0,05(mol) Từ các dữ kiện đầu bài ta có thể tìm được số mol của các chất: + Số mol của FeSO4 sinh ra sau phản ứng: 0,05.1 nFeSO4 = = 0,05(mol) 1 + Số mol của Fe phản ứng là: 16
0,05.1 nFe = = 0,05(mol) 1 Bước 4: Sau khi tìm được số mol của các chất có liên quan đến yêu cầu đề bài thì tính theo yêu cầu đề bài. + Tìm số mol của Fe dư bằng cách lấy số mol của Fe trừ số mol của Fe phản ứng nFe(dư) = 0,2 – 0,05 = 0,15 (mol) + Khối lượng của Fe dư sau khi kết thúc phản ứng: mFe(dư) = nFe(dư) . MFe(dư) = 0,15.56 = 8,4 (g) + Khối lượng của FeSO4 thu được sau khi kết thúc phản ứng: mFeSO4 = nFeSO4 . MFeSO4 = 0,05 .152 = 7,6 (g) Bài tập 2: Cho 16,8g Fe tác dụng với O 2, biết rằng sau khi kết thúc phản ứng thu được 13,92(g) Fe3O4 a) Sau khi kết thúc phản ứng, Fe còn dư không và nếu dư thì có khối lượng là bao nhiêu. b) Tính thể tích của oxy cần dùng để điều chế được lượng Fe3O4 trên. * Phân tích dữ kiện đề bài cho: : - Từ khối lượng Fe và khối lượng Fe 3O4 đầu bài cho phải đổi ra số mol sau đó dựa vào phương trình hoá học đã cân bằng để lập tỉ lệ giữa số mol và hệ số phản ứng qua đó tìm được số mol và tính được khối lượng của chất. - Hay có thể sử dụng cách khác là có thể bỏ qua số mol của chất tham gia mà chỉ quan tâm đến số mol của chất sản phẩm sau khi tìm được số mol các chất thì đi tính theo yêu cầu đề bài. * Định hướng giải: Bước 1: Đổi dữ kiện đầu bài ra số mol + Số mol của Fe có trong 16,8(g) là: 17
16,8 n Fe = = 0,3(mol) 56 + Số mol của Fe3O4 có trong 13, 92 là: 13,92 nFe3O4 = = 0,06 (mol) 232 Bước 2: Viết Phương trình phản ứng. t0 PTPƯ: 3Fe + 2O2 Fe3O4 Bước 3: Dựa vào phương trình phản ứng và tỉ lệ tìm số mol các chất tham gia và các chất sản phẩm theo yêu cầu đề bài. t0 PTPƯ: 3Fe + 2O2 Fe3O4 TĐB: 0,3 (mol) x(mol) 0,06 (mol) Từ các dữ kiện có liên quan tìm được số mol của các chất. + Số mol của Fe dư sau phản ứng là: nFe(dư) =0,3-(3.0,06)= 0,12(mol) + Số mol của O2 cần dùng cho PƯ là: nO2 = 0,06 . 2 = 0,12 (mol) Bước 4: Sau khi tìm được số mol của các chất có liên quan đến yêu cầu đề bài thì tính theo yêu cầu đề bài. + Khối lượng của Fe dư sau khi kết thúc phản ứng là; mFe(dư) = nFe(dư) . MFe(dư) = 0,12.56 = 6,72(g) Thể tích O2 cần dùng để tham gia phản ứng tạo ra 0,06 mol Fe3O4 là: VO2 = 0,12 . 22,4 = 6,688 (l) Kết luận : Với dạng bài tập 2 và 3 các em phải nắm vững được các kiến thức sau: - Chuyển đổi các dữ kiện về số mol . - Viết và cân bằng đúng PTHH. 18
- Đặt đúng số mol tính được vào PTHH để lập tỉ lệ so sánh. - Tính toán theo đúng yêu cầu của đề. * Trên đây là cách giải bài tập tính theo phương trình hóa học cơ bản nhất. Đó là phương pháp giải mà giáo viên thường áp dụng để hướng dẫn cho học sinh khi mới làm quen với giải bài tập hóa học. Khi học sinh nắm chắc được phương pháp giải này rồi thì giáo viên có thể giúp cho các em hình thành được nhiều phương pháp giải khác. Ở các cách giải đó, học sinh có thể không cần thực hiện đầy đủ cả 4 bước và cũng có thể phát triển thành phương pháp giải khác nhanh hơn. Và cũng từ đó, học sinh hình thành được phương pháp giải các dạng bài tập hóa học khác như: bài tập xác định công thức phân tử, bài tập xác định thành phần của hỗn hợp, bài tập tổng hợp nhiều kiến thức…. IV. Kiểm nghiệm * Tôi đã áp dụng đề tài này vào dạy lớp 8A và 8B để đối chứng. Sau khi áp dụng tôi khảo sát cả 2 lớp trên với đề bài: Bài tập 1: (5 điểm): Có một hỗn hợp gồm 75 % Fe2O3 và 25 % CuO. Người ta dùng khí hiđro dư để khử 16 g hỗn hợp trên ở nhiệt độ cao. a) Tính khối lượng Fe và khối lượng Cu thu được sau phản ứng. b) Tính số mol H2 đã tham gia phản ứng Bài tập 2: (5 điểm) Cho 6,5 g Zn tác dụng vừa đủ với dung dịch HCl. Dẫn toàn bộ sản phẩm khí cho đi qua 6 g CuO đun nóng. a) Viết phương trình phản ứng hóa học xảy ra. b) Tính khối lượng Cu được tạo thành. *Kết quả kiểm nghiệm trong triển khái SKKN. 19
Kết quả học tập môn Hoá học trường THCS Yên Thịnh cuối năm học 2014-2015 sau khi đã áp dụng sáng kiến “Kĩ năng giải bài toán tính theo PTHH lớp 8” Giỏi Khá Trung bình Yếu Lớp Sĩ số SL TL% SL TL% SL TL% SL TL% 8A 34 2 5,9 7 20,6 20 58,8 5 14,7 8B 34 5 14,7 14 41,2 13 38,2 2 5,9 Từ kết quả trên tôi nhận thấy khi áp dụng sáng kiến “Kĩ năng giải bài toán tính theo PTHH lớp 8” thì hiệu quả dạy và học đã được nâng lên đáng kể so với cách làm cũ khi chưa áp dụng sáng kiến này. Vì thời gian đầu tư vào sáng kiến còn ít nên nội dung còn hạn chế và có những thiếu sót nhất định. Vậy tôi rất mong sự góp ý chân thành của đồng nghiệp và các độc giả để nội dung đề tài ngày càng hoàn thiện hơn và có nhiều ứng dụng trong quá trình dạy học. C: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 20