Sáng kiến kinh nghiệm - Giúp học sinh nhận dạng và giải bài tập theo phương pháp tăng giảm khối lượng

ền thụ của từng giáo viên trong quá trình giảng dạy. Dạy học theo phương pháp mới nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh. Người giáo viên phải biết động viên, khích lệ các em tìm tòi những phương án giải quyết vấn đề khác nhau. 
 Nhằm nâng cao hiệu quả trong công tác bồi dưỡng học sinh giỏi của bộ môn Hóa học cho học sinh khối THCS , giúp các em giải nhanh, ngắn gọn, chặt chẻ, sáng tạo. Nhằm đáp ứng nhu cầu, mức học tập của các em học sinh khá- giỏi, nắm bắt tâm lý các em luôn muốn có những cách giải quyết vấn đề khác hơn: nhanh hơn, hay hơn và mới hơn. Tôi xin giới thiệu phương pháp: (( Giúp học sinh nhận dạng và giải bài tập theo phương pháp tăng giảm khối lượng )),khi dạy học hóa học lớp 9. Hy vọng được các đồng nghiệp đón nhận và đóng góp, cho ý kiến để sáng kiến được hoàn thiện hơn góp phần nâng cao chất lượng dạy-học.
B: Nội dung.
I/ Phương pháp chung giải một bài tập hóa học.
 Sau khi đọc kỹ đề một bài toán hóa học, để phát hiện ra mối liên hệ giữa giả thiết và kết luận, ta nên tóm tắt bài toán theo sơ đồ ngăn gọn. Sau đó dựa vào sơ đồ ta có thể hình dung và lựa chọn một phương pháp giải tối ưu. Thông thường ta tiến hành theo các bước giải sau:
Viết tất cả các PTHH theo yêu cầu bài toán
Đổi các dữ kiện trong bài theo đơn vị mol
Đặt a,b vào các chất ban đầu (nếu đề bài không cho)
Tính số mol các chất liên quan theo a, b theo tính chất tỉ lệ thức
Sử dụng các công thức 
II/ Giới thiệu về phương pháp tăng giảm khối lượng.
 1, Nguyên tắc chung:	
Số mol của chất =
Lượng tăng theo đề bài
 Là phương pháp dựa vào sự tăng, giảm khối lượng khi chuyển từ 1 mol chất A thành 1 mol hoặc nhiều mol chất B, ta dể dàng tính được số mol của các chất hoặc ngược lại.
 Lượng tăng theo PTHH
 * Lưu ý: 
 2, Cách nhận dạng bài tập về tăng giảm khối lượng :
 Để nhận dạng bài tập dùng phương pháp tăng giảm khối lượng.Trước hết khi đọc đề thấy trong đề bài có xuất hiện các cụm từ: (( sau phản ứng khối lượng tăng lên hoặc giảm xuống)) .
 Cách thứ hai nếu thấy có sự chênh lệch khối lượng giữa chất trước và sau phản ứng. ở đây chúng ta không nhần lẫn với nội dung của Định luật BTKL : Trong phản ứng hóa học tổng khối lượng các chất trước phản ứng bằng tổng khối lượng các chất sau phản ứng. 
 Hoặc dựa vào các dạng phản ứng hóa học, rồi viết các PTHH xảy ra. Từ PTHH này sẻ xây dựng được phạm vi sử dụng Phương pháp tăng, giảm khối lượng trong những loại phản ứng sau:
Phản ứng trao đổi( phản ứng gữa dung dịch muối với các dung dịch: bazơ, muối với axit và giữa axit và bazơ).
Phản ứng phân hủy( nhiệt phân hoặc điện phân).
Phản ứng hóa hợp.
Phản ứng thế.
 a/ Phản ứng trao đổi :
 Ta xét ví dụ sau: trong phản ứng:
 MCO3 + 2 HCl MCl2 + CO2 ư + H2O
 Mol: a a a
 Gam: ( M +60) ( M +71) 
 Nhận xét: khi chuyển từ 1 mol MCO3 thành 1 mol MCl2 khối lượng muối sẻ tăng 71 – 60 = 11 g và 1 mol CO2 được giải phóng
 Tức độ tăng của muối = lượng Cl - lượng CO3 = 71a - 60a = 11a (g)
 Nên = a (mol).
b/ Phản ứng thế:
ví dụ: Nhúng dây đồng trong dung dịch bạc nitrat
 Cu + 2 AgNO3 Cu(NO3)2 + 2 Ag 
mol:1 2 1 2
mol:a 2a a 2a
 Ag sinh ra bám vào dây đồng
 Cứ 1 mol Cu tan ra thì có 2 mol Ag bám vào, làm dây đồng tăng:2.108- 64 =152g 
Độ tăng của thanh đồng = độ giảm của lượng dung dịch = 216a – 64a = 152a.
c/ Phản ứng phân hủy:
 Ví dụ: Nhiệt phân canxi cacbonat
 CaCO3 CaO + CO2 ư
 Độ giảm lượng chất rắn ( lượng CaCO3) = lượng CO2 ư 
d/ Phản ứng hóa hợp:
 Ví dụ: Dây sắt cháy trong bình khí oxi
 Fe + 2 O2 Fe3O4 
 Độ tăng lượng kim loại ( dây sắt ) = lượng oxi đả phản ứng.
e/ Phản ứng oxi hóa – khử
Ví dụ: Nung chất rắn oxit kim loại trong khí CO
 Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 ư 
Khối lượng chất rắn giảm = khối lượng nguyên tử oxi trong oxit phản ứng. 
 Với ba cách này chúng ta có thể nhận ra được một cách nhanh chóng để sử dụng giải các bài tập có liên quan.
III/ Triển khai sáng kiến:
 Đối với phương pháp này được giới thiệu ở: Chương 2. Kim loại. Hóa học 9 là hợp lý hơn cả. Vì trong chương này có nhiều bài tập có thể giải theo phương pháp này thậm chí chỉ có thể theo cách này.
 Ví dụ trong bài 22. Luyện tập chương 2. Kim loại. Trong phần bài tập giáo viên nên dành nhiều thời gian để giải bài tập 5 và 6( SGK), từ đó giới thiệu phương pháp tăng, giảm khối lượng. Cụ thể khi đến bài tập 5 giáo viên hướng dẫn học sinh giải theo cách thông thường:
 PTHH: 2A + Cl2 2ACl 
 Theo PTHH số mol A = số mol muối ACl. Nên: giải phương trình ta được A = 23 ( Na).
 Sau đó giáo viên có tiếp tục gợi ý học sinh bằng hình thức vấn đáp để giải theo phương pháp tăng giảm khối lượng như sau:
 Phản ứng trên thuộc loại phản ứng gì ? Sau phản ứng kim loại A tăng lên hay giảm xuống ? Từ đây học sinh sẻ thấy được do phản ứng thuộc loại phản ứng hóa hợp nên kim loại A có khối lượng tăng thêm sau phản ứng. Nếu học sinh chưa giải được giáo viên hướng dẫn giải như sau:
 PTHH: 2A + Cl2 2ACl 
 gam: A (A + 35,5) suy ra tăng (A+35,5)-A=35,5
 9,2 23,4 suy ra tăng 23,4 - 9,2 = 14,2
 Theo PTHH cứ 1 mol A tương ứng A gam phản ứng và có (A + 35,5) gam muối tạo thành, như vậy khối lượng tăng (A +35,5) – A = 35,5 g
 Theo đề bài khối lượng tăng là:23,4 – 9,2 = 14,2 g
 Ta có phương trình: A = 23 (Na).
Chú ý ; dẩn dắt hs vẻ thí nghiệm mô phỏng trong phản ứng nhận vào bao nhiêu và mất bao nhiêu 
 Từ đây giáo viên giới thiệu phương pháp tăng giảm khối lượng bằng cách chiếu nội dung như sau:
Phương pháp tăng, giảm khối lượng gặp trong các loại phản ứng sau:
a. Phản ứng thế: Giữa kim loại + dd muối muối mới + kim loại mới hoặc
 kim loại + axit muối + H2
 Ví dụ: Cu + 2AgNO3 Cu(NO3)2 + 2Ag 
 mol: a 2a a 2a 
 Độ tăng kim loại = 2.108.a – 64a = 152a (g)
b. Phản ứng hóa hợp: Giữa kim loại + oxi oxit hoặc
 kim loại + phi kim khác muối
Ví dụ: 2Fe + 3Cl2 2FeCl3
 mol: a a.3/2 a tăng (56 + 35,5.3)a -56a = 108,5a (g)
 Độ tăng kim loại = lượng Cl2 đã phản ứng = 108,5a (g)
Kết luận: 
Số mol chất p.ư = 
Lượng tăng theo đề bài
Lượng tăng theo PTHH
 Sau đó GV yêu cầu HS chuyển sang bài tập tiếp theo ( Bài 6, SGK ). Ngâm một lá sắt có khối lượng 2,5 g trong 25 ml dung dịch CuSO4 15% có khối lượng riêng 1,12 g/ ml.Sau một thời gian phản ứng, người ta lấy lá sắt ra khỏi dung dịch, rửa nhẹ, làm khô cân nặng 2,58 g.
 a, Hãy viết PTHH.
 b, Tính nồng độ C% của các chất trong dung dịch sau phản ứng.
 GV gợi ý bằng cách vấn đáp: Bài này dùng phương pháp tăng giảm khối lượng được không? Vì sao? 
 HS dựa vào cách nhận dạng của phương pháp tăng giảm khối lượng sẻ thấy khối lượng lá sắt sau phản ứng tăng lên là 2,58 – 2,5 = 0,08 g. Nên có thể sử dụng được.
 Để một số HS chậm hiểu hơn GV có thể mô tả lại bằng hình vẽ như sau:
 GV yêu cầu HS nhắc lại hiện tượng xảy ra và viết PTHH xãy ra : lá sắt bị ăn mòn, có chất rắn màu đỏ bám vào lá sắt, màu xanh dung dịch dần. 
 S au đó cho HS tiếp tụp giải 
 Hướng dẫn giải:
 Số mol Fe ban đầu: 2,5 / 56 = 0,045 (mol)
 m dd CuSO4 = V.D = 25.1,12 = 28 (g), m CuSO4 = = 4,2 (g)
 Số mol CuSO4 = = 0,026 ( mol)
 a. PTHH: 
 Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu ( 1 )
 1 mol 1 mol
56g 64g làm thanh sắt tăng thêm 64 - 56 = 8 gam
 Mà theo bài cho, ta thấy khối lượng thanh sắt tăng là: 2,58 – 2,5 = 0,08 g
Vậy có = 0,01 mol Fe tham gia phản ứng, thì cũng có 0,01 mol CuSO4 tham gia phản ứng.
 Số mol CuSO4 còn dư : 0,026 – 0,01 =0,016 (mol)
 b. Nồng độ C% các chất trong dd sau phản ứng
 Các chất trong dung dịch sau phản ứng gồm: 0,016 mol CuSO4 dư và 0,01 mol FeSO4
 Khối lượng dung dịch sau phản ứng = m Fe p.ư + m dd CuSO4 – m Cu 
 = 0,01.56 + 28 – 0,01.64 = 27,92 (g)
 C% CuSO4 = .100% = 9,17 % 
 C% FeSO4 = 100% = 5,44 %
 Còn khi dạy bồi dưỡng học sinh giỏi theo tôi nên tiến hành ít nhất là 2 buổi. Trog buổi 1 Gv cũng cố và mở rộng thêm phần kiến thưc lý thuyết của phương pháp như ở phần giới thiệu chung đã giới thiệu. Tốt nhất nên đưa ví dụ ở mỗi loại phản ứng để HS nhớ được lâu hơn. Ví dụ ở loại phản ứng phân hủy GV cho HS làm bài tập sau:
 Nung nóng 100 g Ca CO3 nhận được 78 g chất rắn. Hỏi CaCO3 dã bị phân hủy bao nhiêu % ?
 Hướng dẫn giải: PTHH
 CaCO3 CaO CO2
 1 mol 1mol chất rắn giảm = lượng CO2 = 44 g
 Theo bài ra lượng chất rắn giảm 100 – 78 = 22 g
 Số mol CaCO3 phản ứng = 0,5 mol. Nên khối lượng CaCO3 là 100.0,5 = 50 g 
 Vậy phần trăm lượng CaCO3 đã phân hũy là: .100% = 50 %
Bài 4: Hoà tan 20gam hỗn hợp hai muối cacbonat kim loại hoá trị 1 và 2 bằng dung dịch HCl dư thu được dung dịch X và 4,48 lít khí (ở đktc) tính khối lượng muối khan thu được ở dung dịch X.
Bài giải: Gọi kim loại hoá trị 1 và 2 lần lượt là A và B ta có phương trình phản ứng sau:
A2CO3 + 2HCl -> 2ACl + CO2ư + H2O 	(1)
BCO3 + 2HCl -> BCl2 + CO2ư + H2O 	(2)
Số mol khí CO2 (ở đktc) thu được ở 1 và 2 là:
Theo (1) và (2) ta nhận thấy cứ 1 mol CO2 bay ra tức là có 1 mol muối cacbonnat chuyển thành muối Clorua và khối lượng tăng thêm 11 gam (gốc CO3 là 60g chuyển thành gốc Cl2 có khối lượng 71 gam).
Vậy có 0,2 mol khí bay ra thì khối lượng muối tăng là:
0,2 . 11 = 2,2 gam
Vậy tổng khối lượng muối Clorua khan thu được là:
M(Muối khan) = 20 + 2,2 = 22,2 (gam)
Bài 6: Hỗn hợp A gồm 15 g Mg và Fe. Dung dịch B là HCl x ( mol/ lit).
Thí nghiệm 1:Cho 21,6 g hỗn hợp A vào 2,0 lit dung dịch B. Thu được khí H2 và dung dịch C. Cô cạn dung dịch C được 45,68 g muối khan.
Thí nghiệm 2: Cho 21,6 g hỗn hợp A vào 3,0 lít dung dịch B và làm tương tự thu được 57,1 g muối khan.
 a) Tính x
 b) Xác định % lượng kim loại trong A 
Bài giải Nếu ở TN1 HCl dư thì khi tăng lượng HCl lên khối lượng muối sẻ không đổi. Điều này trái với đề bài. Vởy TN 1 HCl hết, kim loại dư.
 Nếu toàn bộ lượng HCl ở TN2 đều tạo muối thì khối lượng muối phải là .3 = 72,9 g > 57,1. Nên ở TN2 HCl còn dư kim loại hết
 Mg 2HCl MgCl2 H2
 Fe 2HCl FeCl2 H2
 Độ tăng khối lượng là 57,1 – 21,6 = 35,5 g ( Lượng Cl trong 	axit ) 
 Nên số mol HCl phản ứng = = 1 (mol)
Số mol HCl trong TN1: .1 = 0,82 (mol)
 Nồng độ mol x = = 0,41 M
b, Theo TN2 ta có hệ phương trình
 => a = 0,2 và b = 0,3 => m Mg = 4,8 g và m Fe = 16,8 g
Nên %Mg = 22,22% và % Fe = 77,78% 
Như vậy việc giải th