Sáng kiến kinh nghiệm - Một số kinh nghiệm giải bài tập tính theo PTHH lớp 8 THCS

tính theo PTHH lớp 8 THCS”
 Phần thứ hai: Nội dung
 I.Cơ sở lí luận .
- Trong luật giáo dục đã ghi rõ giáo dục phổ thông là phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động sáng tạo của học sinh phù hợp với từng lớp học, môn học, tác động đến tình cảm đem lại niềm vui, hứng thú trong khi học môn hoá học.
- Phương pháp tích cực là phương pháp GD - Dạy học theo hướng phát huy tính tích cực, chủ động sáng tạo của người học thông qua quan sát ĐDDH
 (tranh ảnh, mô hình.....)
- Trong giáo dục học đại cương, bài tập được xếp trong hệ thống phương pháp giảng dạy, phương pháp này được coi là một trong các phương pháp quan trọng nhất để nâng cao chất lượng giảng dạy của bộ môn. Mặt khác giải bài tập là một phương pháp học tập tích cực. Một học sinh có kinh nghiệm là HS sau khi học bài xong, chưa hài lòng với các hiểu biết của mình và chỉ yên tâm sau khi tự mình giải được các bài tập.
 - Với học sinh TT hỗ trợ PTGD hoà nhập trẻ khuyết tật việc hình thành kỹ năng giải bài tập toán hoá dạng tính theo PTHH là cả một qúa trình. Do vậy, tôi chỉ dám đề cập đến một vấn đề nhỏ là rèn luyện kỹ năng giải bài tập tính theo PTHH với một số dạng đơn giản thường gặp ở chương trình lớp 8 THCS.
 II.Thực trạng của vấn đề nghiên cứu.
 Trong chươg trình THCS có rất nhiều dạng bài tập tôi lấy VD trong sách ôn tập và kiểm tra hoá 8 cũng có tới 10 dạng bài tập mà tác giả Ngô Ngọc An đưa vào làm 10 chủ đề lớn cho quyển sách 
 Nhưng trong chuyên đề này tôi chỉ đi sâu vào mảng kiến thức giải bài tập tính theo PTHH trong chương trình hoá học 8 THCS. Muốn làm được các dạng bài tập này HS cần tổng hợp nhiều mảng kiến thức: Nhớ KHHH, viết CTHH, xác định chất tham gia (chất phản ứng), chất tạo thành (sản phẩm), dựa vào số mol, khối lượng mol và thể tích mol chất (khí, rắn..).
 Tuy nhiên tôi chỉ dám đưa ra giải pháp nhỏ nhằm giúp các em làm tốt mảng kiến thức trên. 
 III.giải quyết vấn đề.
Chủ đề : Giải bài tập tính theo PTHH
 1. Phương pháp hình thành kỹ năng giải bài tập hoá học định lượng:
 - Cùng với việc hình thành khái niệm hoá học, HS cần được thực hiện giải một hệ thống bài tập theo sơ đồ định hướng sau:
 + Nghiên cứu đầu bài, xác định những dữ kiện đầu bài đã cho và yêu cầu
 hoá học cần xác định.
 + Xác định hướng giải.
 + Trình bày lời giải.
 + Kiểm tra lời giải 
 Việc giải bài tập hoá học theo sơ đồ định hướng là rất quan trọng, giúp học sinh giải quyết vấn đề một cách khoa học.
 Việc lựa chọn và xây dựng những bài tập hoá học nội dung có nhiều cách giải, có cách giải ngắn gọn, thông minh, đóng vai trò quan trọng đối với việc hình thành kỹ năng giải bài tập hoá học định lượng. Đặc biệt, các bài tập yêu cầu vận dụng kiến thức, kỹ năng để giải quyết 1số vấn đề thực tiễn học tập hoá học.
 2. Khi giải bài tập tính theo PTHH cần lưu ý những điểm sau:
- Công thức liên hệ giữa 3 đại lượng (khối lượng, số mol, khối lượng mol)
 (1) m = n.M (2) n = (3) M = 
 Trong đó: m là khối lượng (tính bằng gam) của một lượng nguyên tố hay một lựơng chất nào đó. 
 n là số mol chất
 M là khối lượng mol (nguyên tử, phân tử...)
- Lập phương trình hoá học:
 + Viết đúng CTHH của các chất phản ứng và các chất mới sinh ra.
 + Chọn hệ số phân tử sao cho số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở 2 vế đều 
 bằng nhau. Không được thay đổi chỉ số trong các công thức hoá học. 
- Từ PTHH nhất thiết phải rút ra tỉ lệ số mol của chất cho biết và chất cần tìm
 3. Phương pháp tiến hành các dạng bài tập tính theo phương trình hoá học.
Dạng 1: Tính khối lượng (hoặc thể tích khí, đktc) của chất này khi đã biết lượng (hoặc thể tích khí) của một chất khác trong phương trình phản ứng.
* Các bước thực hiện:
- Chuyển giả thiết cho về số mol.
- Viết và cân bằng PTPƯ
- Dựa vào tỉ lệ mol theo PTPƯ, từ số mol chất đã biết tìm số mol chất chưa biết (theo qui tắc tam xuất)
- Từ số mol, tính ra khối lượng (hoặc thể tích khí) hay các vấn đề khác mà đề bài yêu cầu trả lời.
 * TD: Cho 13g Zn tác dụng vừa đủ với dung dịch HCl, sau phản ứng thu được hiđro và dung dịch muối. Hãy tính:
 a) Thể tích khí hiđro thu được ở đktc.
b) Khối lượng dung dịch muối tạo thành. 
Giải
- Tính số mol kẽm (Zn) tham gia phản ứng:
 nZn = 
 - PTHH: Zn + 2HCl ZnCl2 + H2
 1mol 1mol 1mol
 0,2 mol y mol x mol
a) Số mol H2 tạo thành: x = 
=> 
b) Số mol ZnCl2 tạo thành: y = 
 => Khối lượng muối: 
Dạng 2: Cho biết khối lượng của 2 chất tham gia, tìm khối lượng của chất tạo thành.
 * Loại này, trước hết phải xác định xem, trong 2 chất tham gia chất nào phản ứng hết, chất nào còn dư. Sản phẩm chỉ được tính theo chất tham gia nào phản ứng hết (áp dụng như dạng 1)
 * Để trả lời câu hỏi trên ta làm như sau:
Giả sử có phản ứng: A + B C + D
Với số mol cho ban đầu của A là a mol, của B là b mol.
So sánh hai tỉ số
Chất phản ứng hết
Sản phẩm tính theo
 Nếu: 
A, B đều hết
A hoặc B
B hết
Theo B
A hết
Theo A
 Nội dung bài toán trên có thể giải đơn giản nếu ta cố gắng hiểu và giải theo phương pháp “ 3 dòng” qua TD sau.
 * TD: Nếu cho 11,2g Fe tác dụng với 18,25g HCl thì sau phản ứng sẽ được những chất nào ? Bao nhiêu gam?
Giải
Tính số mol: 
Phản ứng: Fe + 2HCl FeCl2 + H2
Ban đầu cho: 0,2 0,5 0 0
Phản ứng: 0,2 2.0,2 0,2 0,2 
 Sau phản ứng: 0 0,1 0,2 0,2 
(Vì nên Fe phản ứng hết; 0,2 mol)
Theo PTPƯ thì số mol HCl phản ứng gấp đôi số mol Fe 
nHCl (phản ứng) = 2.0,2 = 0,4 (mol)
 p.ư
Vậy sau phản ứng thu được:
 dư 
Dạng 3: Hiệu suất phản ứng (H%):
 * Trong phản ứng: A + B C + D
 a) Nếu hiệu suất tính theo chất sản phẩm (C hoặc D): 
 Lượng sản phẩm thực tế x 100%
 H% = (1)
 Lượng sản phẩm lí thuyết (tính theo phản ứng) 
 Lượng sản phẩm lí thuyết x H%
 Suy ra: Lượng sản phẩm thực tế = 
 100%
 b) Nếu hiệu suất tính theo chất ban đầu (A hay B): 
 - Phải tính theo chất ban đầu nào phản ứng thiếu.
 Lượng (A) phản ứng x 100%
 H% = (2)
 Lượng (A) cho ban đầu
 - Cần nhớ rằng H% 100%
 * TD: Người ta điều chế vôi sống (CaO) bằng cách nung đá vôi (CaCO3). Lượng vôi sống thu được từ 1 tấn đá vôi có chứa 10% tạp chất là 0,45 tấn.
 Hãy tính hiệu suất phản ứng.
Giải
 tinh khiết = 1x tấn
Phương trình phản ứng được biểu diễn như sau:
 CaCO3 CaO + CO2 
 1mol 1mol 1mol
 100g 56g
 100 t 56 t
 0,9t xt 
 => x = 0,504 t (khối lượng lý thuyết)
 Vậy hiệu suất phản ứng là: 0,45
 H% = x 100% = 89,28%
 0,504
Dạng 4: Tạp chất và lượng dùng dư trong phản ứng:
 a) Tạp chất là chất có lẫn trong nguyên liệu ban đầu nhưng là chất không tham gia phản ứng. Vì vậy phải tính ra lượng nguyên chất trước khi thực hiện tính toán theo PTPƯ.
 * TD: Nung 200g đá vôi có lẫn 5% tạp chất được vôi sống CaO và khí CO2 . Tính khối lượng vôi sống thu được nếu hiệu suất phản ứng đạt 80%.
Giải
Lượng tạp chất: 
=> lượng CaCO3 = 200 – 10 = 190g
 Phản ứng: CaCO3 CaO + CO2
 Tỉ lệ: 100g 56g 
 Cho: 190 xg
m CaO (lý thuyết) = x = 
 => m CaO (thực tế) = 106,4.
 b) Lượng lấy dư một cách nhằm thực hiện phản ứng hoàn toàn một chất khác. Lượng này không đưa vào phản ứng nên khi tính lượng cần dùng phải tính tổng lượng đủ cho phản ứng + lượng lấy dư
 * TD: Tính thể tích dung dịch HCl 2M đã dùng để hoà tan hết 10,8g Al, biết đã dùng dư 5% so với lượng cần phản ứng.
Giải
nAl = 
PTPƯ: 2Al + 6HCl 2AlCl3 + H2
 2mol 6mol
 0,4mol xmol
=> 
 VddHCl (p.ư) = 
 VddHCl (dư) = 
 VddHCl (đã dùng) = V(p.ư) + V (dư) = 0,6 + 0,3 = 0,63 lit
Dạng 5: Tính theo nhiều phản ứng nối tiếp nhau:
Các phản ứng được gọi là nối tiếp nhau nêú như chất tạo thành ở phản ứng này lại là chất tham gia ở phản ứng kế tiếp.
Đối với loại này có thể lần lượt theo từng phản ứng cho đến sản phẩm cuối cùng. Ngoài ra có thể giải nhanh chóng theo sơ đồ hợp thức 
 * TD: Đốt cháy hoàn toàn 2,5g đồng trong oxi, để nguội sản phẩm, rồi hoà trong dung dịch HCl vừa đủ được dung dịch A. Cho NaOH vào dung dịch A cho đến dư thu được kết tủa B. Tính khối lượng kết tủa B.
Giải
mol
Các Phản ứng: 2Cu + O2 2CuO
 CuO + 2HCl CuCl2 + H2O
 CuCl2 + 2NaOH Cu(OH)2 +2NaCl
Dựa vào tỉ lệ biến đổi từ Cu đến Cu(OH)2 (kết tủa B) ta có sơ đồ hợp thức:
 Cu CuCl2 Cu(OH)2
 Tỉ lệ: 1 mol 1 mol 
 Vậy: 0,04 mol 0,04 mol
=> 
Dạng 6: Tính theo nhiều phản ứng của nhiều chất:
* Phương pháp chung:
- Chuyển giả thiết về số mol (chú ý: nếu cho khối lượng của hỗn hợp nhiều chất KHÔNG được đổi về số mol).
- Đặt số mol các chất cần tìm x,y.....
- Viết và cân bằng PTPƯ. Dựa vào tỉ lệ mol theo phản ứng tìm quan hệ về số mol giữa chất cần tìm với chất đã biết.
- Lập hệ phương trình bậc nhất (cho giả thiết nào thì lập phương trình theo giả thiết đó).
- Giải hệ phương trình, tìm số mol x,y..Từ số mol tìm được tính các nội dung đề bài yêu cầu.
 * TD: Hoà tan hết 12,6g hỗn hợp Al, Mg vào dung dịch HCl 1M thu được 13,44 lit H2 (đktc).
 Tính % khôí lượng của Al và Mg trong hỗn hợp.
Giải
Số mol H2: mol
Đặt : x là số mol Al
 y là số mol Mg 
Các phản ứng xảy ra:
 2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2
Tỉ lệ: 2 6 2 3 (mol)
Vậy: x x x x 
 Mg + 2HCl MgCl2 + H2 
Tỉ lệ: 1 2 1 1(mol)
Vậy: y 2y y y
( Cần nhớ rằng 13,44 lit H2 hay 0,6 mol H2 là do cả Al và Mg phản ứng mà có)
Lập hệ phương trình đại số:
 mAl + mMg = 12,6 (g)
27.x + 24.y = 12,6 (1)
(Al p.ứ) + (Mg p.ứ) = 0,6 (mol)
 => 
Giải hệ : 
Lấy (2) - (1) => 9x = 1,8 => x = 0,2 (mol)
Thay x = 0,2 vào (2) => y = 0,3 (mol)
 mAl = 27x = 27.0.2 = 5,4 g
 %Al =
 %Mg = 100% - %Al = 100% - 42,86 = 57,14%
 Qua việc phân loại được dạng bài tập tính theo phương trình hoá học và trong quá trình hướng dẫn HS giải bài tập tôi thấy HS nhận thức nhanh hơn, kỹ năng giải bài tập của HS thành thạo hơn, đem lại sự hứng thú, say mê trong học tập. Học sinh thích học môn Hoá học hơn và không còn ngại khi giải bài tập tính theo phương trình hoá học.
 Tuy nhiên trong quá trình dạy tôi nhận thấy rằng tuỳ vào các dạng bài tập HS có thể nhận thức nhanh hay chậm, nhiều hay ít từ đó tôi có thể phân loại HS theo mức độ nhận thức ở các dạng bài tập, cụ thể:
+ Dạng 1, 2, 3 dành cho HS mức độ nhận thức yếu, trung bình.
+ Dạng 4, 5, 6 dành cho HS mức độ nhận thức khá, giỏi.
Kết quả
 Chuyên đề này tôi thực hiện trong họ