MỤC LỤC
TT NỘI DUNG Trang
1 Lý do chọn đề tài 1
2 Nội dung của sáng kiến kinh nghiệm 1
3 Cơ sở lý luận của vấn đề 1
4 Thực trạng của vấn đề 1
5 Các giải pháp đã tiến hành để giải quyết vấn đề 2
6 Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm 16
7 Đánh giá của hội đồng ban giám khảo 17
8 Tài liệu tham khảo 18
1
I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Lý do chọn đề tài
Trong công cuộc xây dựng và phát triển của đất nước ngày càng cao với quy mô
ngày càng lớn. Một trong những trọng tâm của sự phát triển đất nước là đổi mới nền
giáo dục. Phương hướng giáo dục của Đảng, Nhà nước và ngành Giáo dục và Đào tạo
trong thời gian trước mắt cũng như lâu dài là đào tạo những con người: Lao động - Tự
chủ - Sáng tạo, có năng lực thích ứng và giải quyết những vấn đề thường gặp, qua đó
biết lập nghiệp và tạo dựng cuộc sống tốt đẹp cho mình.
Để bồi dưỡng năng lực sáng tạo, giải quyết vấn đề cho học sinh thì lí luận dạy học
hiện đại đã khẳng định: Cần phải đưa học sinh vào vị trí chủ thể của hoạt động nhận
thức. Môn hóa học trong trường Trung học cơ sở là một trong những môn có vai trò
quan trọng trong việc hình thành và phát triển tư duy của học sinh có mục đích trang
bị cho học sinh hệ thống kiến thức cơ bản bao gồm kiến thức về cấu tạo, phân loại và
tính chất và ứng dụng của chúng .
Trong phần tính chất cơ bản của các chất thì có sự xuất hiện của các phản ứng hoá
học kéo theo nó là các phương trình hoá học xuất hiện. Nhưng việc cân bằng được các
phương trình hoá học đó để áp dụng và giải thích, giải toán là một việc cần thiết để
học sinh có thể giải các bài toán hoá học sau này.
Để đạt được mục đích là: cân bằng sao cho đúng, nhanh một phương trình hoá
phản ứng trung hòa.
Đối với phản ứng đơn giản như : chỉ có 1 hoặc 2 chất phản ứng và chỉ tạo ra 1
hay 2 sản phẩm thì việc cân bằng phương trình còn dễ. Nhưng khi gặp phải những
loại phản ứng mà có nhiều chất phản ứng và sản phẩm thì học sinh không dễ gì cân
3
bằng phương trình đó được. Mà phương trình khó này chủ yếu là các phương trình ôxi
hoá khử, phản ứng oxi hóa khử chương trình hóa học 8 học sinh không học, trong khi
đó ở chương trình phổ thông Trung học cơ sơ học sinh mới chỉ được giới thiệu và làm
quen một cách sơ đẳng về loại phản ứng này ở chương trình lớp 9. Do vậy trong phạm
vi của đề tài ngoài những cách cân bằng các phương trình đơn giản tôi xin mạn phép
trình bày thêm kinh nghiệm bồi dưỡng cân bằng một số dạng phương trình phản ứng
khác giúp học sinh khá giỏi có thể cân bằng phương trình một cách dễ dàng hơn khi
áp dụng vào giải các bài tập sau này. Nội dung được xếp theo 6 dạng, mỗi dạng đều
có nguyên tắc áp dụng và ví dụ cụ thể.
2. Thực trạng
a. Thuận lợi : Môn hóa học là môn được học ở chương trình lớp 8 môn mới, học sinh
thích tìm hiểu và khám phá nên những kiến thức đó được học sinh tiếp thu một cách
chăm chú rất hiệu quả. Khi hướng dẫn học sinh cách lập phương trình và cân bằng
phương trình theo nhiều cách, học sinh hứng thú học điều đó đã làm tăng khả năng
tìm tòi, chủ động sáng tạo trong kiến thức và mỗi học sinh có thể lựa chọn các cách
cân bằng phương trình khác nhau một cách nhanh nhất theo cách hiểu của mình .
b. Khó khăn : Hiện nay đại đa số khi học sinh học môn hóa và đặc biệt làm quen với
các phương trình, viết các phương trình hóa học còn nhiều bỡ ngỡ, chưa định hình
cách cân bằng phương trình hóa học, cụ thể chưa biết cách chọn hệ số như thế nào
viết vào phương trình và viết ở vị trí nào, chỉ có một số học sinh khá giỏi khi nắm
được các cách làm thì trình bày rất nhanh. Số học sinh còn lại thì chậm và chưa biết
cách, điều đó đã làm cho các em chán nản chưa chú ý trong học tập.
Mà môn hóa học giải các bài tập là liên quan đến phương trình, viết phương trình
không đúng dẫn đến kết quả bài toán sẽ sai hoàn toàn. Chính vì điều đó mà trong các
bài học giáo viên lại phải hướng dẫn học sinh viết phương trình, cân bằng phương
2
o
t
> P
2
O
5
Cách làm:
Bước 1: Do sau phản ứng có 2P, 5O mà trước phản ứng chỉ có 1P, số nguyên tử O sau
phản ứng là nhiều nhất nên thêm hệ số
5
2
vào trước O
2
P +
5
2
O
2
o
t
> P
2
O
5
Bước 2: Lúc này sau phản ứng có 2P , trước phản ứng có 1P ta thêm hệ số 2 vào
truớc P.
2P +
Ví dụ 2: Cân bằng sơ đồ phản ứng sau:
NH
3
+ O
2
o
t
> NO + H
2
O
Cách làm:
Bước 1: Ta thấy số ngyên tử H là nhiều nhất: trước phản ứng có 3H, sau phản ứng có
2H, nên ta thêm hệ số
3
2
trước H
2
O.
NH
3
+ O
2
o
t
> NO +
3
2
H
+ 5O
2
0
t
→
4NO+ 6H
2
O
Ví dụ 3: Cân bằng sơ đồ phản ứng sau Fe + O
2
o
t
> Fe
2
O
3
Cách làm:
Bước 1: Ta thấy số ngyên tử Oxi là nhiều nhất: trước phản ứng có 2O, sau phản ứng
có 3O , nên ta thêm hệ số
3
2
trước O
2
.
Fe +
3
2
O
2
O
3
Các ví dụ khác: Na + O
2
> Na
2
O
P
2
O
5
+ H
2
O > H
3
PO
4
Dạng 2 : Cân bằng phương trình phản ứng bằng phương pháp “Chẵn- Lẻ”
- Cách tiến hành
Xét các chất trước và sau phản ứng nếu số nguyên tử của cùng một nguyên tố trong,
một số công thức hoá học là số chẵn còn ở công thức khác lại là số lẻ thì cần đặt hệ số
2 trước công thức có số nguyên tử là số lẻ. Sau đó tìm các hệ số còn lại
- Xét đối tượng, phạm vi áp dụng
Dạng này sử dụng để hướng dẫn học sinh cân bằng phương trình các phản ứng có ở
SGK là hiệu quả nhất
- Các ví dụ cụ thể
Ví dụ 1: Cân bằng sơ đồ phản ứng sau: Al + O
2
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
ta được phương trình hoàn chỉnh: 4Al + 3O
2
0
t
→
2Al
2
O
3
Ví dụ 2: Cân bằng sơ đồ phản ứng sau:
FeS
2
+ O
2
o
t
> Fe
2
O
3
+ SO
2
7
4FeS
2
+ O
2
o
t
> 2Fe
2
O
3
+ SO
2
Lúc này trước phản ứng coi như S là không đổi nữa, trước phản ứng có 8S sau có 1S
nên thêm hệ số 8 trước SO
2
4FeS
2
+ O
2
o
t
> 2Fe
2
O
Cách làm: Ta thấy số nguyên tử Oxi trước phản ứng số chẵn còn trong Fe
2
O
3
nguyên
tử oxi là số lẻ nên ta đặt hệ số 2 trước công thức Fe
2
O
3
Fe + O
2
o
t
> 2Fe
2
O
3
Tiếp theo cân bằng nguyên tử Sắt: Trước phản ứng có 1Fe, sau có 4Fe nên đặt hhệ
số 4 trước Fe
4Fe + O
2
o
t
> 2Fe
2
O
3
hoá học của oxi, phần oxi tác dụng với hợp chất chủ yếu là các phản ứng cháy của các
hợp chất hữu cơ, để phát triển tư duy lôgic và sáng tạo của học sinh thì đối với học
sinh khá thì giáo viên có thể giới thiệu sơ qua và hướng dẫn học sinh cân bằng nhanh
trong các bài kiểm tra … thường thì dạng này ở THCS chủ yếu là:
8
Hợp chất hữu cơ + O
2
o
t
> CO
2
+ H
2
O + một số chất khác.
- Cách tiến hành
+ Đầu tiên luôn coi hệ số của các hợp chất hữu cơ luôn bằng 1
+ Rồi đến cân bằng số nguyên tử C đầu tiên, đến nguyên tử H, N …
+ Và cuối cùng mới cân bằng nguyên tử oxi.
Ví dụ 1: Cân bằng sơ đồ phản ứng sau:
C
3
H
6
+ O
2
o
t
> CO
3
H
6
+ O
2
o
t
> 3CO
2
+ 3H
2
O
Lúc này sau phản ứng có nguyên tử ôxi là ( 6 + 3 = 9 ) và trước phản ứng là 2 ta thêm
hệ số
9
2
trước O
2
ta được phương trình
C
3
H
6
+
9
2
O
2
:
C
2
H
4
+ O
2
o
t
> 2CO
2
+ H
2
O
Trước phản ứng lúc này có 4H nên ta thêm hệ số 2 trước H
2
O
C
2
H
4
+ O
2
o
t
> 2CO
2
+ 2H
,
C
2
H
6
( Các hợp chất chỉ gồm C và H )
và cuối cùng là C
x
H
y
để tăng độ khó, tăng
khả năng tư duy của học sinh.
Ví dụ 3: Cân bằng sơ đồ phản ứng sau:
C
x
H
y
+ O
2
o
t
> CO
2
+ H
2
O
Cách làm: Đầu tiên coi hệ số của C
x
+ O
2
o
t
> x CO
2
+
2
y
H
2
O
Lúc này sau phản ứng có nguyên tử oxi là ( 2x +
2
y
) và trước phản ứng là 2 ta thêm
hệ số ( x +
4
y
) trước O
2
ta được phương trình
C
x
H
y
+ ( x +
4
y
O
Cách làm: Đối với phương trình dạng này trong hợp chất ban đầu có cả nguyên tố oxi
nên khó hơn nhưng nguyên tắc vẫn như trên:
Đầu tiên coi hệ số của C
2
H
6
O là 1, lúc này trước phản ứng có 2C, 6H sau phản ứng có
1C, 2H vậy nên ta thêm hệ số 2 trước CO
2
và hệ số 3 trước H
2
O
C
2
H
6
O + O
2
o
t
> 2CO
2
+ 3H
2
O
Lúc này sau phản ứng có: ( 2.2 + 3.1 ) = 7 nguyên tử oxi còn trước phản ứng có
10
( 1 + 2 ) = 3O ( Giáo viên nên chỉ rõ cho học sinh chỗ này ) mà hệ số của C
, 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
2
o
t
> x CO
2
+
y
2
H
2
O
Lúc này sau phản ứng có: (
y
2
+ 2x ) nguyên tử oxi còn trước phản ứng có ( z + 2)
nguyên tử oxi nên ta thêm ( x +
4
y
-
2
z
) trước O
2
. Ta được phương trình hoàn chỉnh
C
x
H
y
O
> CO
2
+ H
2
O + N
2
Cách làm: 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 :
Đầu tiên coi hệ số của C
2
H
5
O
2
N là 1 thì trước phản ứng lúc này có: 2C , 5H, 1N còn
sau phản ứng là: 1C , 2H , 2N. Cho nên ta đặt hệ số 2 trước CO
2
, hệ số
5
2
trước H
2
O
và hệ số
1
2
trước N
2
11
=
1
6
2
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 nên ta
thêm hệ số
1
4
4trước O
2
C
2
H
5
O
2
N +
1
4
+ O
2
o
t
> CO
2
+ H
2
O + N
2
Cách làm : Theo nguyên tắc ban đầu
Đầu tiên 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. Cho nên ta đặt hệ số x trước CO
2
, hệ số
2
y
trước H
2
O và hệ
2
số nguyên tử Oxi sau phản ứng là(2.x +
2
y
.1)
còn trước phản ứng là ( z + 2 )O ở đây có 2O cố định nên ta thêm hệ số ( x +
4
y
-
2
z
)
trước O
2
C
x
H
y
O
z
N
t
+ ( x +
4
y
-
2
z
> CuSO
4
+ SO
2
+ H
2
O
Al + HNO
3
> Al(NO
3
)
3
+ NO
2
+ H
2
O
MnO
2
+ HCl > MnCl
2
+ Cl
2
+ H
2
O
- Các bước tiến hành:
Bước 1: Đưa các hệ số hợp thức a, b, c, d, e, f, lần lượt vào các công thức ở 2 vế
của phương trình phản ứng.
O
+ Bước 2: Lập hệ phương trình dựa vào mối quan hệ về các chất trước và sau phản
ứng ( khối lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố ở 2 vế phải bằng nhau ) Cụ thể:
Cu: a = c (1)
S: b =( c + d ) (2)
H: 2b = 2e (3)
O: 4b = 4c + 2d + e (4)
13
+ Bước 3: Giải hệ phương trình trên bằng cách: Từ (3) ta có : b = e .Chọn b = e = 1 từ
(2) , (4) và (1) > c = a = d =
1
2
+ Bước 4: Đưa các hệ số vừa tìm vào phương trình phản ứng.
1
2
Cu + H
2
SO
4
→
1
2
CuSO
4
+
1
2
Cách làm:
+ Bước 1: Đưa các hệ số hợp thức a, b, c, d, e, f, … lần lượt vào các công thức ở 2
vế của phương trình phản ứng.
aAl + bHNO
3
> cAl(NO
3
)
3
+ dNO
2
+ eH
2
O
+ Bước 2: Lập hệ
Al: a = c (1)
H : b = 2e (2)
N: b = 3c + d (3)
O: 3b = 9c + 2d + e (4)
+ Bước 3: Giải hệ: Từ (2) chọn e = 1 > b = 2
Từ (3) và (4) > e = d = 1, từ (1) và (3) > a = c =
1
3
+ Bước 4: Đưa các hệ số vừa tìm vào phương trình phản ứng.
1
3
Al + 2HNO
3
3
)
2
+2NO
2
+ 2H
2
O
MnO
2
+ 4 HCl > MnCl
2
+ Cl
2
+ 2 H
2
O
14
Dạng 5: Cân bằng phương trình phản ứng theo phương pháp: “Thăng bằng
electron”
- Đối tượng phạm vi áp dụng
Khi hướng dẫn học sinh cân bằng các phương tình phản ứng mà học sinh chưa biết
được các khái niệm như số oxi hoá, hay bản chất của phản ứng oxi hoá khử là điều rất
khó. Ở dạng 4 ta mới chỉ giải quyết tạm thời về vấn đề cân bằng nhưng nhược điểm
của phương pháp này là việc lập hệ và giải hệ tương đối phức tạp,
nặng về toán học lại
không tìm hiểu đúng bản chất của phản ứng oxi hoá khử. Cho nên phương pháp 5 này
chỉ áp dụng để hướng dẫn các học sinh giỏi cân bằng phương trình trong các kì thi. Để
áp dụng được phương pháp này thì giáo viên phải trang bị trước cho học sinh một số
O, +2 ở NO, +4 ở NO
2
, +5 ở trong ion NO
3
-
.
- Nguyên tố Lưu huỳnh cũng vậy: Có số số oxi hóa lần lượt như: -2 trong H
2
S, 0
của đơn chất S, +4 trong SO
2
, +6 trong SO
3
- Các bước tiến hành:
15
Bước 1: Xác định số Oxi hoá của các nguyên tố ở 2 vế của phương trình phản
ứng ( chỉ xác định số oxi hóa của các nguyên tố có sự thay đổi, tức là có sự tăng giảm
số oxi hóa )
Bước 2: Viết các nửa phản ứng thể hiện quá trình oxi hóa và quá trình khử, rồi
cân bằng số e cho và nhận.
Bước 3: Đưa hệ số của chất oxi hóa và chất khử vào phương trình phản ứng.
Sau đó kiểm tra xem số nguyên tử các nguyên tố ở 2 vế.
- Các ví dụ cụ thể:
Ví dụ 1: Cân bằng sơ đồ phản ứng sau:
Cu + HNO
3
> Cu(NO
3
)
0
Cu
- 2e
2
Cu
+
3 Quá trình Oxi hoá: Sự oxi hóa – Cu chất khử
5
N
+
+ 3e
2
N
+
2 Quá trình khử: Sự khử HNO
3
là chất oxi hóa
Bước 3: Đưa hệ số của chất oxi hóa và chất khử vào phương trình phản ứng
3Cu + 8HNO
3
→
3Cu(NO
3
)
2
+ 2NO + 4H
2
O
Chú ý: Khi dạy giáo viên nên chú ý cho HS tại sao ở trên chỉ có 2
5
N
+
O
3
>
3
Fe
+
( NO
3
)
3
+
4
N
+
O
2
+ H
2
O
Fe + HNO
3
> Fe(NO
3
)
3
+3NO
2
+ H
1
Br
−
+ Na
5
Br
+
O
3
+ H
2
O
Bước 2:
0
Br
+ 1e . 2 2
1
Br
−
5
0
Br
- 5e . 2 2
5
Br
+
1
12
0
vì vậy dạng 6 này có thể khắc phục được
nhược điểm đó, mặt khác dựa vào dạng 6 này ta có thể dự đoán được môi trường của
phản ứng và hoàn thiện được phản ứng từ các phương trình Ion rút gọn. Cụ thể như
sau:
- Các bước tiến hành
Bước 1: Chia phương trình thành 2 nửa phản ứng, rồi cân bằng các nửa phản ứng đó.
Đầu tiên cân bằng số nguyên tử của các nguyên tố ở vế bằng cách thêm H
+
, OH
-
17
hoặc H
2
O, tiếp theo là cân bằng điện tích ở 2 vế bằng cách thêm, bớt e.
Bước 2: Nhóm các nửa phản ứng với các hệ số sao cho số e nhường trong quá trình
oxi hóa bằng số e nhận trong quá trình khử.
Bước 3: Cộng các nửa phản ứng với nhau theo vế và đơn giản phương trình, kiểm tra.
- Các ví dụ cụ thể
Ví dụ 1: Cân bằng sơ đồ phản ứng sau bằng phương pháp Ion - Electron:
Cu + HNO
3
> Cu(NO
3
)
2
+ NO + H
2
O
Cu + NO
3
NO
3
-
+ 8H
+
2NO + 4H
2
O
Bước 2: Cân bằng điện tích :
0
Cu
- 2e
2
Cu
+
( Quá trình Oxi hoá ) 3
2NO
3
-
+ 8H
+
+ 6e 2NO + 4H
2
O (Quá trình khử) 1
Bước 3: Cộng các nửa phản ứng với nhau theo vế và đơn giản phương trình.
3Cu + 2NO
3
-
+ 8H
+
Bước 1: Các nửa phản ứng
Fe
2+
- 1e Fe
3+
( Quá trình oxi hóa)
18
MnO
4
-
+ 8H
+
+ 5e Mn
2+
+ 4H
2
O (Quá trình khử)
Bước 2: Cân bằng Số electron cho – nhận:
Fe
2+
- 1e Fe
3+
5
MnO
4
-
+ 8H
+
+ 5e Mn
Học sinh cân bằng phương
trình hóa học chậm
Số lượng Tỉ lệ Số lượng Tỉ lệ
9
A
/24
18 75% 6 25%
9
B
/24
17 71% 7 29%
III. KẾT LUẬN
Hoá học nói chung và bài tập hoá học nói riêng có vai trò hết sức quan trọng
trong việc học tập. Hơn thế để học và làm được các bài tập hoá học dựa vào phương
trình phản ứng để giải toán và giải thích lại càng khó hơn do đó các phương pháp để
hướng dẫn học sinh tìm hiểu, biết cách làm giúp học sinh phát triển tư duy sáng tạo
góp phần hoàn thiện kiến thức là một sự thành công trong giảng dạy.
19
Trong thực tế giảng dạy khi áp dụng đề tài này tôi thấy rằng cần cho học sinh
tự viết phương trình và rèn luyện viết cũng như cân bằng phương trình thường xuyên
trong bài học có liên quan thì mới phát huy được khả năng tự học và tính nhanh nhẹn
của từng học sinh
Với kinh nghiệm của bản thân và sự giúp đỡ của các đồng nghiệp. Tôi đã đưa
ra được, các dạng cân bằng phương trình phản ứng và khi tôi áp dụng vào dạy học
sinh đại trà, cũng như học sinh 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. Tôi rất
mong sự giúp đỡ, đóng góp chỉ bảo của các đồng nghiệp để tính thực tiễn đề tài có kết
quả được cao hơn.
Bạch Đích, ngày 5 tháng 10 năm 2014
Người viết
23
24
25