sáng kiến kinh nghiệm cân bằng phương trình hóa học - Pdf 24

PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ
Hoá học là bộ môn khoa học quan trọng trong nhà trường. Môn Hoá học
cung cấp cho học sinh hệ thống kiến thức phổ thông, cơ bản và thiết thực. Do đó
giáo viên bộ môn Hoá học cần hình thành ở các em những kỹ năng cơ bản, phổ
thông và thói quen học tập, làm việc khoa học là nền tảng cho việc giáo dục xã
hội chủ nghĩa, phát triển năng lực nhận thức, năng lực hành động, có những
phẩm chất cần thiết như cẩn thận, kiên trì, trung thực, tỉ mỉ, chính xác, có ý thức
trách nhiệm với bản thân, gia đình, xã hội.
Thông qua học tập bộ môn Hóa học HS được tìm hiểu các kiến thức về
cấu tạo, phân loại, tính chất và ứng dụng của chất. Trong phần tính chất cơ bản của
các chất thì có sự xuất hiện của các phản ứng hoá học và kéo theo nó là các phương
trình hoá học xuất hiện. Việc cân bằng các phương trình hoá học là một việc rất cần
thiết để HS có thể giải các bài toán hoá học.
Khi nói đến môn Hoá học ở trường trung học cơ sở, đa phần học sinh đều
cho rằng đây là một môn học khó, bởi lẽ vấn đề lí thuyết thì HS có thể học thuộc
nhưng khi liên quan đến bài tập là va chạm đến các con số thì những học sinh yếu
kém về môn toán sẽ rất dễ nản chí và không muốn học.
Bài tập dạng cân bằng phương trình hóa học là một trong những dạng bài tập
quan trọng vì hầu hết các bài toán trong hóa học đều liên quan đến phương trình
hóa học, đều sử dụng phương trình hóa học để tính toán các số liệu liên quan. Do
đó nếu cân bằng phương trình sai sẽ dẫn tới kết quả bài toán sai. Trong khi đó
phương trình hóa học thì có nhiều loại cho nhiều chất cụ thể, nhất là trong các phản
ứng có nhiều chất tham gia, nhiều sản phẩm. Vì vậy để cân bằng sao cho đúng và
nhanh một phương trình hóa học là cả một vấn đề khó đối với học sinh. Giáo viên
cần truyền đạt kiến thức như thế nào để HS có thể tự cân bằng được phương trình,
phát triển được năng lực tư duy, sáng tạo mà vẫn gây được hứng thú học tập cho
học sinh là điều tôi luôn quan tâm.
Xuất phát từ những lý do trên cùng với suy nghĩ làm thế nào giúp HS cân
bằng đúng và nhanh các phương trình hóa học, tạo tiền đề cho việc phát triển tư
duy của các em ở cấp cao hơn tôi mạnh dạn đưa ra một số phương pháp giúp HS
cân bằng các phương trình hóa học ở cấp THCS.

Qua khảo sát khi cho học sinh lớp 8 làm bài tập về cân bằng phương trình
hóa học qua từng năm học tôi thấy kết quả còn thấp, cụ thể:
Năm học Sĩ số
Cân bằng
nhanh
Biết cân bằng
Không biết cân
bằng
SL % SL % SL %
2009 -2010 44 0 0 15 34,1 29 65,9
2010 -2011 20 0 0 8 40 12 60
2011 -2012 21 0 0 7 33,3 14 66,7
2012 - 2013 22 0 0 6 27,3 16 72,7
Bản thân tôi là một giáo viên trẻ được phân công công tác tại trường THCS
Thành Lâm, một trường học vùng cao, với điều kiện còn nhiều khó khăn, thiếu
trang thiết bị, không có phòng học bộ môn; đồng thời tất cả học sinh là dân tộc
thiểu số với trình độ còn hạn chế, năng lực tư duy chưa cao và sự đầu tư cho học
tập của đại đa số gia đình là không có. Vì vậy trong quá trình giảng dạy và học tập
gặp rất nhiều khó khăn đặc biệt là với bộ môn thực nghiệm như môn Hóa. Tuy
nhiên bản thân tôi luôn trăn trở để tìm ra những hướng đi, cách giải quyết vấn đề
sao cho ngắn gọn, dễ hiểu và dễ nhớ. Trong sáng kiến này tôi xin trình bày những
2
kinh nghiệm của bản thân trong quá trình giảng dạy nội dung cân bằng phương
trình hóa học
III. Nội dung:
1. Giải pháp thực hiện:
1.1. Đối với học sinh:
Để làm được bài toán cân bằng phương trình hóa học thì học sinh phải biết
các nguyên tắc cân bằng phương trình; biết đếm số nguyên tử trước, sau phản ứng;
biết lựa chon hệ số và biết viết hệ số đúng vị trí. Để làm được những điều đó đòi

2
O
Trước phản ứng Sau phản ứng
1.1 = 1Na 1.2 = 2Na
1.1 = 1H 1.2 = 2H
1.1 + 1.2 = 3O 1.3 + 1.1 = 4O
2.2. Các nguyên tắc cơ bản khi cân bằng PTHH:
Để HS cân bằng phương trình hóa học đúng và nhanh, khi giảng dạy người
GV phải lưu ý HS tuân theo một số nguyên tắc cơ bản sau:
3
- Trong phương trình hóa học số nguyên tử của mỗi nguyên tố trước và sau
phản ứng phải bằng nhau.
- Khi cân bằng phương trình hóa học, tuyệt đối không thay đổi chỉ số trong
công thức hóa học đã viết đúng mà chỉ được thêm phần hệ số.
2.3. Một số chú ý khi viết và cân bằng PTHH:
- Khi viết hệ số phải viết ngang bằng với CTHH
- Trong nhiều trường hợp, nếu trong công thức có nhóm nguyên tử thì coi cả
nhóm như một đơn vị để cân bằng
- Trong trường hợp khi cân bằng gặp hệ số là phân số thì phải khử mẫu của
hệ số để được hệ số là các số nguyên.
- Sau khi cân bằng xong phải kiểm tra lại bằng cách đếm số nguyên tử trước
và sau phản ứng xem số nguyên tử của cùng một nguyên tố trước và sau phản ứng
có bằng nhau không. Nếu bằng thì phương trình cân bằng đúng, ngược lại thì
phương trình cân bằng sai do đó phải cân bằng lại
2.4. Các phương pháp cân bằng PTHH áp dụng trong khung chương
trình THCS:
Dạng 1: Cân bằng PTHH bằng phương pháp "Nguyên tố trung tâm’’
* Các bước tiến hành:
Bước 1: Chọn nguyên tố trung tâm là nguyên tố có số lượng nguyên tử nhiều
nhất.

Bước 3: Lúc này trước phản ứng có 1Al, sau phản ứng có 2Al.
Do đó ta cân bằng Al bằng cách thêm hệ số 2 vào truớc Al.
2Al +

2
3
O
2
Al
2
O
3
Bước 4: Hoàn chỉnh phương trình bằng cách khử mẫu, ta được PTHH:
4
t
o
t
o
t
o
4Al + 3O
2
2Al
2
O
3

Ví dụ 2: Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau:
NH
3

O, trước phản ứng có 2O
Do đó ta cân bằng Oxi bằng cách thêm hệ số
4
5
trước O
2
NH
3
+
4
5
O
2
NO +

2
3
H
2
O
Cuối cùng trước phản ứng có 1N, sau phản ứng có 1N (cân bằng)
Bước 4: Để mất phân số ta quy đồng mẫu số chung là 4 và khử mẫu sẽ được
phương trình hoàn chỉnh:
4NH
3
+ 5O
2

4NO + 6H
2

3
O
4
+ Al Al
2
O
3
+ Fe

HClO HCl + O
2
Dạng 2: Cân bằng phương trình phản ứng bằng phương pháp “Chẵn- Lẻ”
Dạng này sử dụng để hướng dẫn học sinh cân bằng các phương trình phản
ứng có ở SGK là hiệu quả nhất.
* Các bước tiến hành
Bước 1: Xét các chất trước và sau phản ứng để tìm nguyên tố có số nguyên
tử trong một số công thức hoá học là số chẵn còn ở công thức khác lại là số lẻ
Bước 2: Đặt hệ số 2 trước công thức có số nguyên tử là số lẻ để làm chẵn số
nguyên tử của nguyên tố.
Bước 3: Tìm các hệ số còn lại để hoàn thành phương trình hóa học.
* Các ví dụ cụ thể
Ví dụ 1: Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau:
Al + O
2
Al
2
O
3
5
t

O
3
Bước 3: Khi đó: sau phản ứng có 4Al, trước phản ứng có 1Al, nên ta đặt hệ
số 4 vào trước Al: 4Al + O
2
2Al
2
O
3
Cuối cùng thấy sau phản ứng có 6O, trước phản ứng có 2O nên ta thêm hệ số
3 vào trước O
2
sẽ được phương trình hoàn chỉnh:
4Al + 3O
2
2Al
2
O
3

Ví dụ 2: Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau:
FeS
2
+ O
2
Fe
2
O
3
+ SO

2
Bước 3: Tiếp theo cân bằng nguyên tử Sắt: Trước phản ứng có 1Fe, sau phản
ứng có 4Fe nên đặt hệ số 4 trước FeS
2

4FeS
2
+ O
2
2Fe
2
O
3
+ SO
2
Lúc này trước phản ứng coi như S là không đổi: Trước phản ứng có 8S sau
có 1S nên thêm hệ số 8 trước SO
2

4FeS
2
+ O
2
2Fe
2
O
3
+ 8SO
2
Cuối cùng ta cân bằng nguyên tử Oxi: Trước phản ứng có 2O, sau có 22O

5

P + O
2
2P
2
O
5
Bước 3: Tiếp theo cân bằng nguyên tử P: Trước phản ứng có 1P, sau có 4P
nên đặt hệ số 4 trước P
4P + O
2
2P
2
O
5

Khi đó: Trước phản ứng có 2O sau phản ứng có 10O nên cân bằng Oxi bằng
cách thêm hệ số 5 trước O
2
ta được phương trình hoàn chỉnh:
4P + 5O
2
2 P
2
O
5

6
t

Na + O
2
Na
2
O
N
2
O
5
+ H
2
O HNO
3
P
2
O
5
+ H
2
O H
3
PO
4
HCl + Fe FeCl
2
+ H
2
Na
2
SO

2
+ H
2
O + một số chất khác.
* Các bước giải:
Bước 1: Coi hệ số của các hợp chất hữu cơ bằng 1
Bước 2: Cân bằng các nguyên tố theo thứ tự: cân bằng số nguyên tử C đầu
tiên, đến nguyên tử H, N …và cuối cùng là cân bằng nguyên tử Oxi.
Bước 3: Khử mẫu các hệ số (nếu cần) để được phương trình hoàn chỉnh
Ví dụ 1: Cân bằng sơ đồ phản ứng sau:
C
2
H
6
+ O
2
CO
2
+ H
2
O
Hướng dẫn giải
Bước 1: Đầu tiên coi hệ số của C
2
H
6
là 1. Vậy trước phản ứng có 2C, 6H;
sau phản ứng có 1C, 2H
Bước 2: Thêm hệ số 2 trước CO
2

2CO
2
+ 3H
2
O
Bước 3: Nhân các hệ số với 2 ta được phương trình hóa học hoàn chỉnh
2C
2
H
6
+ 7O
2 4CO
2
+ 6H
2
O
Ví dụ 2: Cân bằng sơ đồ phản ứng sau:
C
2
H
4
+ O
2
CO
2
+ H
2

2
, hệ số 2 trước H
2
O để cân bằng C và H
C
2
H
4
, + O
2
2CO
2
+ 2H
2
O
Khi đó sau phản ứng có số nguyên tử Oxi là (2.2 + 2.1) = 6O và trước phản
ứng là 2O, do đó cân bằng Oxi bằng cách thêm hệ số 3 trước O
2
ta được phương
trình:
C
2
H
4
+ 3O
2
2CO
2
+ 2H
2

2
+ H
2
O
Hướng dẫn giải
Bước 1: Coi hệ số của C
x
H
y
là 1. Vậy trước phản ứng có xC, yH; sau phản
ứng có 1C, 2H
Bước 2: Thêm hệ số x trước CO
2,
;
2
y
trước H
2
O để cân bằng C và H
C
x
H
y
+ O
2
xCO
2
+
2
y

C
x
H
y
+






+
4
y
x
O
2

x CO
2
+
2
y
H
2
O
Ví dụ 4:

Cân bằng sơ đồ phản ứng sau:


2
2CO
2
+ 3H
2
O
Khi đó sau phản ứng có (2.2 + 3.1) = 7O, trước phản ứng có (1 +2) = 3O, mà
hệ số của C
2
H
6
O là 1 nên tại đây luôn chỉ có 1O. Do đó tìm hệ số của O
2
bằng cách
8
t
o
t
o
t
0
t
0
t
o
t
o
t
0
t

, C
2
H
6
O
2
, C
2
H
4
O
2
. . . .sau đó tổng quát lên là C
x
H
y
O
z
để rèn luyện
khả năng cân bằng phương trình của học sinh.
Ví dụ 5:

Cân bằng sơ đồ phản ứng sau:
C
x
H
y
O
z
+ O

2
xCO
2
+
2
y
H
2
O
Lúc này sau phản ứng có






+
2
2
y
x
nguyên tử Oxi còn trước phản ứng có
(z+2) nguyên tử Oxi và số nguyên tử Oxi trong C
x
H
y
O
z
luôn là z. Do đó ta thêm


2
x CO
2
+
2
y
H
2
O
Ví dụ 6: Cân bằng sơ đồ phản ứng sau:

C
2
H
5
O
2
N + O
2
CO
2
+ H
2
O + N
2
Hướng dẫn giải
Đối với học sinh THCS thì hợp chất gồm 4 nguyên tố như thế này là phức
tạp nhưng cứ theo nguyên tắc ban đầu :
Bước 1: Đầu tiên coi hệ số của C
2
2
5
H
2
O +
2
1
N
2

Khi đó số nguyên tử Oxi sau phản ứng là (2.2 +
2
5
.1) =
2
13
, còn trước phản ứng là
4O. Mà hệ số của C
2
H
5
O
2
N là 1 nên ở đây có 2O cố định do đó tìm hệ số của O
2
bằng cách thực hiện phép tính:
4
9

2
+
2
5
H
2
O +
2
1
N
2

9
t
o
t
o
t
o
t
o
t
0
t
o
Bước 3: Khử mẫu các hệ số ta được phương trình hóa học hoàn chỉnh:
4C
2
H
5

Bước 1: Coi hệ số của C
x
H
y
O
z
N
t
là 1 thì trước phản ứng lúc này có: xC, yH,
tN; sau phản ứng là: 1C, 2H, 2N.
Bước 2: Đặt hệ số x trước CO
2
, hệ số
2
y
trước H
2
O và hệ số
2
t
trước N
2
C
x
H
y
O
z
N
t



−+

C
x
H
y
O
z
N
t
+






−+
24
zy
x
O
2 xCO
2
+

+ H
2
O
C
6
H
6
+ O
2
CO
2
+ H
2
O
C
6
H
5
NO
2
+

O
2
CO
2
+ H
2
O
CH

C
4
H
9
NO
2
+ O
2
CO
2
+ H
2
O
Dạng 4: Cân bằng phương trình phản ứng theo phương pháp: “Đại số”
Với các phương trình phức tạp có nhiều chất phản ứng hay sản phẩm rất khó
để áp dụng 3 cách cân bằng trên, do đó giáo viên có thể hướng dẫn HS khá, giỏi
cách cân bằng theo phương pháp đại số
* Các bước tiến hành:
Bước 1: Đưa các hệ số a, b, c, d, e, f, lần lượt vào các công thức ở 2 vế của
phương trình phản ứng.
Bước 2: Thiết lập các phương trình toán học chứa các ẩn trên theo nguyên
tắc số nguyên tử của nguyên tố trước và sau phản ứng bằng nhau. Từ đó được 1 hệ
phương trình chứa các ẩn.
Bước 3: Giải hệ phương trình vừa lập để tìm các hệ số.
Bước 4: Đưa các hệ số vừa tìm vào phương trình phản ứng và khử mẫu (nếu
cần).
10
t
0
t

4(đ)
CuSO
4
+ SO
2
+ H
2
O
Hướng dẫn giải
Bước 1: Đưa các hệ số a, b, c, d, e, f, … lần lượt vào các công thức ở 2 vế
của phương trình phản ứng.
aCu + bH
2
SO
4
cCuSO
4
+ dSO
2
+ eH
2
O
Bước 2: Lập hệ phương trình dựa vào nguyên tắc số nguyên tử của mỗi
nguyên tố ở trước và sau phản ứng phải bằng nhau. Cụ thể:
- Số nguyên tử Cu: a = c (1)
- Số nguyên tử S: b = (c + d) (2)
- Số nguyên tử H: 2b = 2e (3)
- Số nguyên tử O: 4b = 4c + 2d + e (4)
Từ (1), (2), (3), (4) ta có hệ: a = c (1)
b = (c + d) (2)

Cu + 2H
2
SO
4 CuSO
4
+ SO
2
+ 2H
2
O
Ví dụ 2: Cân bằng sơ đồ phản ứng sau:
Al + HNO
3(đ)
Al(NO
3
)
3
+ NO
2
+ H
2
O
Hướng dẫn giải
Bước 1:
aAl + bHNO
3
cAl(NO

3
)
3
+ NO
2
+ H
2
O
PTHH: Al + 6HNO
3
Al(NO
3
)
3
+ 3NO
2
+ 3H
2
O
* Bài tập vận dụng:
Cân bằng các phương trình phản ứng sau:
Cu + HNO
3(đ)
Cu(NO
3
)
2
+ NO
2
+ H

SO
4(đ)
Al
2
(SO
4
)
3
+ H
2
O + SO
2
FeS
2
+ O
2
Fe
2
O
3
+ SO
2
Dạng 5: Cân bằng phương trình phản ứng theo phương pháp: “nguyên tố thay
đổi hóa trị”
Ở dạng 4 ta có thể giải quyết tạm thời về vấn đề cân bằng nhưng nhược điểm
của phương pháp này là việc lập và giải hệ phương trình toán học tương đối phức
tạp (đặc biệt là HS lớp 8). Để khắc phục nhược điểm này thì GV giới thiệu thêm
cho HS dạng 5 này. Tuy nhiên về bản chất thì phương pháp này áp dụng cho các
phản ứng oxi hóa – khử nhưng trong chương trình THCS thì HS lại chưa được học
về phản ứng oxi hóa - khử. Vì vậy phương pháp này chỉ áp dụng để hướng dẫn HS

Bước 6: Kiểm tra bằng cách đếm số nguyên tử Oxi ở 2 vế, nếu không bằng
nhau thì làm lại từ đầu
* Lưu ý: + Khi nguyên tố ở trạng thái đơn chất thì tạm thời có hóa trị bằng 0. + Trong trường hợp nguyên tử thay đổi hóa trị có chỉ số khác 1 thì ta nhân
chỉ số đó với hiệu số để tìm BCNN và khi đưa hệ số hợp thức vào phương trình thì
phải ưu tiên đưa vào phân tử chứa nguyên tử đó
* Các ví dụ cụ thể
Ví dụ 1: Cân bằng sơ đồ phản ứng sau:
Cu + HNO
3(l)
Cu(NO
3
)
2
+ NO + H
2
O
Hướng dẫn giải
Bước 1: Xác định sự thay đổi hóa trị của các nguyên tố

0 V II II
Cu + HNO
3
Cu(NO
3
)
2
+ NO + H

Cu + HNO
3
3Cu(NO
3
)
2
+ 2NO + H
2
O
Bước 5: Cân bằng các nguyên tố:
- Trước phản ứng có 1Cu, 1N; sau phản ứng có 3Cu, 8N. Do đó thêm hệ số 3
trước Cu, hệ số 8 trước HNO
3
3Cu + 8HNO
3
3Cu(NO
3
)
2
+ 2NO + H
2
O
- Lúc này trước phản ứng có 8H (tạm thời cố định), sau phản ứng có 2H. Do
đó thêm hệ số 4 trước H
2
O.
3Cu + 8HNO
3
3Cu(NO
3

4(đ)
Al
2
(SO
4
)
3
+ SO
2
+ H
2
O
Hướng dẫn giải:
Bước 1:

0 VI III IV
Al + H
2
SO
4
Al
2
(SO
4
)
3
+ SO
2
+ H
2

+ 3SO
2
+ H
2
O
Bước 5: Cân bằng các nguyên tố:
- Trước phản ứng có 1Al, 1S; sau phản ứng có 2Al, 6S. Do đó thêm hệ số 2
trước Al, hệ số 6 trước H
2
SO
4
2Al + 6H
2
SO
4(đ)
1Al
2
(SO
4
)
3
+ 3SO
2
+ H
2
O
- Lúc này trước phản ứng có 12H (tạm thời cố định), sau phản ứng có 2H.
Do đó thêm hệ số 6 trước H
2
O.

+ SO
2
+ H
2
O

0 III
2Al
(0 – 3).2 = - 6
Al
2


14
t
o

VI IV
BCNN(6,2) = 6
S
6 – 4 = 2
S

Ví dụ 3: Cân bằng PTHH sau:
Fe + HNO
3(đ)
Fe(NO
3
)
3

N

Từ đó HS đưa các hệ số lần lượt vào để cân bằng các nguyên tố lần lượt: Fe, N, H.
sau đó kiểm tra lại phương trình ta được PTHH:
Fe + 6HNO
3
Fe(NO
3
)
3
+ 3NO
2
+ 3H
2
O
* Bài tập vận dụng:
Cân bằng các PTHH sau:
Cu + H
2
SO
4(đ)
CuSO
4
+ SO
2
+ H
2
O
Fe
2

O
MnO
2
+ HCl MnCl
2
+ Cl
2
+ H
2
O
Fe + HNO
3(l)
Fe(NO
3
)
3
+ H
2
O + NO
IV. Kết quả nghiên cứu:
Sau khi hướng dẫn học sinh cân bằng với các phương pháp tôi đã trình bày,
học sinh đã biết cách cân bằng và cân bằng nhanh được các dạng phương trình hóa
học trong SGK, sách nâng cao, chất lượng bài kiểm tra được cải thiện. Cụ thể sau
khi cho HS lớp 8 và 9 làm kiểm tra giữa học kỳ II về cân bằng phương trình hóa
học, kết quả thu được như sau:
Năm học Lớp Sĩ số
Cân bằng
nhanh
Biết cân bằng
Không biết cân

của giáo viên, phát huy được năng lực tự nghiên cứu của học sinh; phù hợp với
phương pháp dạy học tích cực lấy học sinh làm trung tâm.
Trên đây là một số kinh nghiệm của bản thân rút ra được trong quá trình
giảng dạy khi tôi áp dụng vào dạy HS đại trà, cũng như HS giỏi đã thu được một số
kết quả. Tuy nhiên trong quá trình triển khai và thực hiện giảng dạy, đề tài không
tránh khỏi sự thiếu sót. Thông qua đề tài này tôi rất mong sự đóng góp, giúp đỡ của
các đồng nghiệp để tính thực tiễn của đề tài có kết quả cao hơn.
II. Đề xuất:
- Cần có phòng học bộ môn Hoá học.
- Cần cung cấp kịp thời dụng cụ và hoá chất phục vụ cho thí nghiệm
- Cần trang bị thêm máy chiếu để giờ học đạt kết quả cao.
- Phòng giáo dục cần tăng cường triển khai các chuyên đề soạn giảng, sử
dụng giáo án điện tử và một số phần mềm dạy học hóa học để bản thân tôi và các
đồng nghiệp được trao đổi, học hỏi kinh nghiệm nhiều hơn
Thành Lâm, ngày 10 tháng 3 năm 2013
Xác nhận của thủ trưởng đơn vị Tôi xin cam đoan đây là sáng kiến kinh
nghiệm của mình viết, không sao chép của
người khác.
Giáo viên
Hoàng Thị Thuận
16
17
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA
PHÒNG GD&ĐT HUYỆN BÁ THƯỚC
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP GIÚP HỌC SINH THCS
CÂN BẰNG PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC
Người thực hiện: Hoàng Thị Thuận
Chức vụ: Giáo viên
Đơn vị: Trường THCS Thành Lâm


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status