Hương pháp giải bài tập hóa học THCS. Nhập môn hóa học

ựa vào khả năng phản ứng của từng chất cụ thể trong các nhóm, thu hẹp các khả năng có thể xẩy ra được phản ứng trong các cặp chất nói trên và viết được:
   HCl + NaOH --->
   HCl + MgCO3 --->
   HCl + K2CO3 --->
   NaOH + Cu(NO3)2 --->
   K2CO3 + Cu(NO3)2 --->
+ Tiếp tục hoàn thành các PTPU trên.
  Làm như trên, học sinh sẽ rèn được thói quen phân tích, xử lý một cách khoa học và nhanh nhất. Cách giải quyết này càng có hiệu quả khi đầu bài cho nhiều chất thuộc nhiều loại hợp chất khác nhau, kể cả lần các chất hữu cơ và vô cơ, đơn chất và hợp chất.
3. Kiểu bài tập "Nhận biết các chất":
Ví dụ 1: Hai chất sau đây đựng riêng biệt trong hai ống nghiệm CaO và P2O5. Làm thế nào để nhận biết hai chất đó? Viết PTPU.
+ Phân tích để hiểu và tìm dấu hiệu khác nhau của hai chất đã cho:
CaO: Oxit bazo, tan được, tác dụng với H2O tạo thành bazo.
P2O5: Oxit axit, tác dụng với H2O tạo thành axit
+ Thực hiện theo định hướng: Cho tác dụng với H2O và thử môi trường bằng quỳ tím.
Ví dụ 2: Trình bầy phương pháp để nhận biết ba kim loại Al, Fe, Cu. Viết các PTPU.
   Ngoài cách làm như trên, có thể phân tích và xây dựng sơ đồ để lựa chọn đường đi ngắn và hợp lý nhất (Có thể chỉ cần phân tích trong giấy nháp, còn nếu đề bài chỉ yêu cầu viết sơ đồ mà không cần PT cụ thể thì càng thuận lợi) sau đó sẽ trình bầy cách nhận biết từng chất và kết hợp viết PTPU minh họa.
   Sơ đồ nhận biết:
+ Dùng NaOH, tan là Al, không tan là Fe hoặc Cu
+ Dùng tiếp HCl, tan là Fe, không tan là Cu.
Ví dụ 3: Trình bầy PPHH để nhận biết các khí CO2, C2H4, CH4
   Thông thường các chất hữu cơ hoạt động kém hơn, chỉ tác dụng với một số chất nào đó, vì thế cần nhận biết trước hết các chất vô cơ rồi nhận biết các chất hữu cơ còn lại tương tự như phần trên.
   Trong khi trình bầy cần ngắn gọn, thuyết phục bằng cách thực hiện rõ ràng, chuẩn xác, kết luận mang tính khẳng định, nên dựa vào dấu hiệu có chứ không phải dấu hiệu loại trừ:
+ Lần lượt cho từng khí sục vào dd nước vôi trong. Có một chất khí làm nước vôi trong vẩn đục, tạo kết tủa trắng trong dd là CO2 (Không nên nói Chất nào... thay cho Có một chất khí)
  CO2 + Ca(OH)2 ---> CaCO3 + H2O
+ Lần lượt cho hai khí còn lại sục vào dd Br2 loãng. Có một chất khí làm dd Br2 mất mầu, đó là C2H4
  C2H4 + Br2 ---> C2H4Br2
+ Chất khí còn lại là CH4.
4. Kiểu bài tập tách một chất ra khỏi hỗn hợp:
Ví dụ 1: Có hỗn hợp bột kim loại Fe và Cu. Trình bầy PP tách riêng từng kim loại và các phản ứng đã dung
Lập sơ đồ tách:
+ Dùng H2SO4 loãng tách Cu.
+ Dùng Zn đẩy Fe ra khỏi FeSO4.
Đây là loại bài tập đòi hỏi sự chuẩn xác cao (thu được sản phẩm khá tinh khiết và không bị mất mát nhiều). Với đối tượng học sinh khá, giỏi thì nên làm chính xác, triệt để hơn. Nếu thực hiện như trên thì Fe thu được sẽ lẫn Zn mà không được xử lý hay có những phản ứng phụ do dung dư lượng hoá chất đã không được xét đến, có thể dễ làm sai lạc kết quả.
Sơ đồ chính xác hơn:
+ Dùng HCl tách Cu.
+ Cho bột Al dư vào dung dịch hỗn hợp FeCl2 và HCl, xử lý hỗn hợp Al, Fe bằng NaOH
Dùng HCl sẽ dễ viết PU hơn và lớp 8 cũng mới học phản ứng của Al với kiềm.
Ví dụ 2: Nêu PPHH làm sạch các khí:
- Mêtan lẫn etilen.
- Etilen lẫn khí CO2.
- Metan lẫn axetilen.
Thực ra đây cũng là bài tập tách các chất ra khỏi nhau nhưng chỉ lấy một chất chính còn loại bỏ chất kia. Lấy trường hợp đầu làm ví dụ, có thể trình bầy như sau: Dẫn hh khí đi qua dung dịch Br2 dư, etilen bị giữ lại trong dd:
     CH2=CH2 + Br2 ---> CH2Br-CH2Br
Khí còn lại là CH4.
5. Kiểu bài tập điều chế các chất:
Ví dụ 1. Từ vôi sống CaO làm thế nào điều chế được CaCl2, Ca(NO3)2. Viết các PTPU xẩy ra?
  Thực chất đây là kiểu bài tập thực hiện quá trình biến hoá nhưng chỉ cho biết chất đầu và chất cuối. Học sinh phải suy nghĩ và lựa chọn con đường đúng nhất và ngắn nhất để thực hiện (Vì chất điều chế được phải tinh khiết và về nguyên tắc nếu đi bằng con đường dài hơn nhưng không sai thì vẫn giải quyết được yêu cầu của đề bài nhưng sẽ mất nhiều thời gian để viết các phương trình đã dùng đến một cách không cần thiết)
  Xét bài tập trên: CaO ---> CaCl2
Sẽ thấy ngay CaO + 2HCl ---> CaCl2 + H2O với điều kiện dùng dư dung dịch HCl (để phản ứng hoàn toàn) và sau đó đun nóng (để nước và axit dư bay hơi hết), thu CaCl2. Tất nhiên sẽ không thực hiện:
   CaO ---> Ca(OH)2 ---> CaCl2
Ví dụ 2. Làm thế nào để biến Fe III oxit thành Fe III hidroxit. Viết PTPU xẩy ra?
   Ở đây không thể thực hiện dược biến đổi trực tiếp Fe2O3 ---> Fe(OH)3 và khi đó phải thực hiện, ví dụ:
Fe2O3 ---> FeCl3 ---> Fe(OH)3
Có thể phải suy nghĩ và lựa chọn cẩn thận hơn khi gặp bài tập có nhiều yếu tố đan xen vào nhau, ví dụ: Từ các chất Na2O, Fe2(SO4)3, H2O, H2SO4, CuO hãy viết PTPU điều chế ra các chất sau NaOH, Fe(OH)3, Cu(OH)2.
Trình tự giải quyết:
+ Xác định các chất cần điều chế:
---> NaOH        ---> Fe(OH)3    ---> Cu(OH)2
+ Từ các chất đầu, lựa chọn chất đầu thích hợp cho từng sơ đồ dựa vào nguyên tố kim loại phải có trong chất cần điều chế:
Na2O ---> NaOH, Fe2(SO4)3 ---> Fe(OH)3, CuO ---> Cu(OH)2
Rồi tiếp tục như bài tập phần trên và biết vận dụng, kể cả dùng chất vừa điều chế (NaOH) để sử dụng cho phần tiếp theo.
II. Cách giải bài tập thực nghiệm:
  Thực chất các bài tập thực nghiệm ở đây vẫn chính là các bài tập lý thuyết, cách giải bài tập về cơ bản giống như đã trình bầy. Sự khác nhau chính là trong đề bài có yếu tố làm thực nghiệm, đặt học sinh vào những tình huống cụ thể, có chọn lọc, có khi phải sáng tạo mới giải quyết được. Do ít được làm thí nghiệm, thực hành nên học sinh thường lúng túng, không biết vận dụng những điều lý thuyết đã học để phân tích, so sánh, dự đoán, tưởng tượng...
Ví dụ 1. Có thể dùng CuSO4 để phát hiện ra xăng có lẫn nước được không? Tại sao?
   Vấn đề mấu chốt đặt ra là trong kỹ thuật nhiều khi không thể để có lẫn nước (một lượng rất nhỏ) trong các loại xăng, dầu do vậy cần kiểm tra xem có lẫn nước trong xăng, dầu hay không. Khi đó nếu biết liên hệ với lý thuyết đã học là CuSO4 khan mầu trắng, CuSO4.5H2O (CuSO4 khan gặp nước, dù với lượng nhỏ sẽ chuyển thành dạng muối ngậm nước) có mầu xanh thì có thể học sinh sẽ tưởng tượng ra được cách làm như sau: Lấy một ít xăng cần kiểm tra cho vào ống nghiệm khô, cho tiếp một ít tinh thể muối CuSO4 khan vào rồi lắc lên xem có sự thay đổi mầu sắc của muối CuSO4 không.
Ví dụ 2. Để dập tắt các đám cháy xăng dầu người ta không dùng nước mà dùng cát hay chăn ướt trùm lên ngọn lửa?
   Nếu học sinh được xem phim về đám cháy xăng, dầu hay cảnh cứu chữa trong các nhà xảy ra sự cố bị cháy bếp dầu nhưng đã được dập tắt thì có thể hình dung được ngay cần làm gì và chỉ tập chung tại sao lại làm như vậy. Trong trường hợp ngước lại thường lúng túng , khó tìm ra được yếu tố quan trọng nhất là xăng, dầu nhẹ hơn nước lại nổi lên trên và đám cháy càng mạnh hơn. 
Giải bài toán hóa học ở THCS
Khi giải các bài toán hóa học ở THCS, nhiều học sinh thường cảm thấy khó khăn do một số nguyên nhân sau:
+ Các em chưa nắm vững được các định luật và các khái niệm cơ bản về hóa học, chưa hiểu đầy đủ ý nghĩa định tính và định lượng của kí hiệu hóa học, công thức và phương trình hóa học.
+ Các kỹ năng như xác định hóa trị, lập công thức và cân bằng phương trinh HH còn yếu và chậm.
+ Một loạt các bài nhỏ giúp cho việc khắc sâu kiến thức hoặc rèn kỹ năng như:
* Tính về mol nguyên tử, phân tử. Số nguyên tử, phân tử...
* Lập công thức và tính theo công thức hợp chất.
* Nồng độ dung dịch và pha chế dung dịch.
* Các phép tính có liên quan đến tỷ lệ phần trăm, hiệu suất.
Do ít được rèn luyện thường xuyên, học sinh có khả năng giải được các bài tập nhỏ trên, song khi lồng ghép vào các bài toán hóa học hoàn chỉnh (Ví dụ bài toán tính theo công thức và phương trình hóa học có vận dụng cả nồng độ, hiệu suất...) thì lại quên hay không biết cách giải quyết.
+ Học sinh không nắm được những tính chất hóa học cần thiết để giải bài toán như phản ứng có xẩy ra không? Sản phẩm là những chất nào?
Dưới đây sẽ đi phân tích từng dạng toán cụ thể ở THCS.
I. Các dạng toán cơ bản:
1. Đặc điểm:
- Chỉ dựa vào một PTPU đơn giản để tính toán.
- Cho biết một lượng chất, tính lượng chất khác theo PTPU:
+ Cho lượng chất ban đầu, tính lượng sản phẩm thu được.
+ Cho lượng chất ban đầu, tính lượng chất tác dụng hết.
+ Cho lượng sản phẩm thu được, tính lượng chất ban đầu cần dùng.
2. Cách giải:
+ Đọc kỹ đề bài, tóm tắt để xác định rõ các yếu tố cho và cần tìm.
+ Viết PTPU xẩy ra và cân bằng PT.
+ Tìm sự liên hệ định lượng giữa các yếu tố cho và cần tìm (Dựa vào đề bài và PT, sử dụng đơn vị thich hợp)
+ Tính theo yêu cầu của đề bài.
3. Một số ví dụ:
Ví dụ 1. Tính thể tích khí H2 sinh ra ở đktc khi cho:
a. 13 gam Zn tác dụng với dd H2SO4 loãng, dư.
b. DD có chứa 0,1 mol HCl tác dụng với Fe dư.
Cách giải phần a:
+ Tóm tắt: 13 gam Zn --- H2SO4 loãng, dư ---> V H2 = ? (đktc)
+ Viết PTPU: Zn + H2SO4 ---> ZnSO4 + H2
+ Sự liên hệ: Cứ 1 mol Zn phản ứng hết thì tạo thành 1 mol H2
hay 65 gam Zn phản ứng hết thì tạo thành 22,4 lít H2 (đktc)
+ Tính toán: Vậy 13 gam Zn ............................. x lít H2 ở đktc.
---> x = 22,4.13/65 = 4,48 lít
Những điểm cần chú ý:
+ Khi viết PTPU, các đại lượng cho và hỏi nên viết ở đầu và cuối PT để có khoảng trống ở giữa viết thêm lời và điền lượng các chất ngay dưới công thức chất đó trong PT.
+ Khi tìm sự liên hệ định lượng giữa các chất, phải dựa vào tỷ lệ mol rồi mới đổi ra đơn vị thich hợp. Chỉ sau khi đã thành thạo thì mới dùng ngay các loại đơn vị thich hợp.
+ Khi tính toán nên chú ý dùng các phép toán giản ước (Như 13 với 65 ở trên), làm như thế sẽ giúp ích rất nhiều cho việc giải toán TN ở THPT sau này theo cấu trúc Phát hiện vấn đề - Giải quyết vấn đề (Cảm giác tốt với các con số trong bài toán đó)
Cách giải phần B:
 0,1 mol HCl --- Fe dư ---> V H2 ở đktc
PTPU: 2HCl + Fe ---> FeCl2 + H2
Theo PT thì cứ 2 mol HCl thì tạo ra 22,4 lít H2
            Vậy 0,1 mol HCl thì tạo ra x lít H2
---> x = 22,4.0,1/2 = 1,12 lít
Ví dụ 2. Nung