KN: Một số kinh nghiệm trong rèn kỹ năng lập nhanh phương trình hóa học
A. MỞ ĐẦU
I. ĐẶT VẤN ĐỀ:
Trong quá trình dạy học, việc nâng cao chất lượng dạy và học là một
vấn đề được quan tâm hàng đầu. Để đạt được vấn đề đó đòi hỏi phải có sự
nổ lực về cả 2 phía: thầy và trò. Bởi vì dạy học vừa mang tính khoa học vừa
mang tính nghệ thuật, để nâng cao chất lượng giảng dạy đòi hỏi người giáo
viên phải có năng lực sư phạm vững vàng, có những phương pháp giảng dạy
phù hợp, theo hướng tích cực giúp học sinh chủ động trong việc tìm kiếm
lĩnh hội kiến thức. Việc nâng cao chất lượng giảng dạy nói chung và dạy
học môn Hóa học nói riêng cần có những phương pháp đặc trưng riêng.
Ngoài việc lên lớp, người giáo viên phải không ngừng học hỏi, tìm kiếm
tham khảo những tài liệu có liên quan để làm sao có thể truyền đạt những
kiến thức cho học sinh một cách nhẹ nhàng, dể hiểu. Sự tiếp thu của học
sinh nhiều hay ít, nhanh hay chậm là yếu tố quyết định cho chất lượng học
tập.
Trong chương trình Hóa học THCS và THPT hầu hết các bài tập trong
hệ thống bài tập hóa học đều có liên quan đến phương trình hóa học. Do đó
việc lập phương trình hóa học giữ vai trò hết sức quan trọng, đặc biệt nó là
yếu tố tiên quyết để giải bài toán tính theo phương trình hóa học. Khi học
sinh thực hiện lập phương trình hóa học nhanh và chính xác là đồng nghĩa
với việc các em đã nắm vững hệ thống kiến thức cơ bản về: kí hiệu hóa học
của nguyên tố; công thức nhóm nguyên tử; phân biệt được kim loại với phi
kim; hóa trị của nguyên tố, nhóm nguyên tử; lập công thức hóa học của hợp
chất … Vì vậy tôi đã chọn đề tài: “Một số kinh nghiệm trong rèn kĩ năng
lập nhanh phương trình hóa học” để nghiên cứu.
I.1. Thực trạng của vấn đề lập phương trình hóa học ở bậc
THCS đòi hỏi phải có giải pháp mới để giải quyết:
Lập phương trình hóa học đòi hỏi học sinh phải tự lực tư duy, thực hiện
đủ các bước lập phương trình hóa học dưới sự hướng dẫn của giáo viên, đòi
.
d) NaOH + H
3
PO
4
> Na
3
PO
4
+ H
2
O.
Với trường hợp này học sinh thường mắc phải một số sai lầm sau:
Một số học sinh ghi sơ đồ phản ứng rồi để yên, không thực hiện lập
phương trình hóa học.
Một số học sinh khi lập phương trình hóa học lại viết hệ số vào
giữa công thức hóa học.
VD: Từ sơ đồ phản ứng Ca + O
2
> CaO
Lập thành phương trình hóa học: Ca + O
2
Ca2O …
Một số học sinh khi lập phương trình hóa học lại chọn hệ số ghi
vào vị trí của chỉ số hoặc bỏ đi chỉ số trong công thức hóa học đúng, viết
vào chỉ số khác.
VD 1
- Từ sơ đồ phản ứng Ca + O
2
Đặc biệt còn rất nhiều học sinh lập phương trình hóa học mất nhiều
thời gian dẫn đến việc thực hiện bài kiểm tra không hoàn chỉnh.
*Từ chương IV của chương trình hóa học lớp 8 trở về sau các em thực
hiện lập phương trình hóa học dựa vào sơ đồ phản ứng tự viết. Học sinh tự
viết sơ đồ phản ứng dựa trên tính chất hóa học của các chất đã học. Trường
hợp này các em thường mắc phải một số sai lầm sau:
Một số ít học sinh ghi phản ứng hóa học sai do chưa nắm vững tính
chất hóa học của các chất.
Một số ít học sinh khi ghi phản ứng hóa học đã viết sai công thức
hóa học của các chất tham gia và các chất sản phẩm do chưa thuộc hóa trị
của nguyên tố và nhóm nguyên tử …
Đặc biệt trường hợp này cũng còn rất nhiều học sinh mặc dù ghi
đúng sơ đồ phản ứng nhưng quá trình chọn hệ số để lập các phương trình
hóa học lại mất nhiều thời gian dẫn đến việc thực hiện bài kiểm tra không
hoàn chỉnh.
I.1.2- Về phía GV:
Trong quá trình giảng dạy, luyện tập cho học sinh và dự giờ các đồng
nghiệp ở bài 16 của hóa học 8, cũng như các bài học có liên quan đến lập
phương trình hóa học tôi nhận thấy đều thực hiện như sau:
a) Thực hiện giảng dạy bài 16 “Phương trình hóa học”: ở bài này
giáo viên chủ yếu hướng dẫn cho học sinh lập các phương trình hóa học đơn
giản.
*Hướng dẫn học sinh thực hiện lập phương trình hóa học theo ba
bước như sách giáo khoa:
GV: Phaïm Thò Kim Höông Trang: 2
1-
2-
3-
4-
5-
2
+ O
2
> H
2
O
+ Giáo viên cho học sinh nhận xét số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở
2 vế của sơ đồ phản ứng, sau đó hướng dẫn học sinh chọn hệ số 2 đặt trước
công thức hóa học H
2
O để cho số nguyên tử oxi ở 2 vế bằng nhau:
H
2
+ O
2
> 2H
2
O
Tiếp theo chọn hệ số 2 đặt trước công thức hóa học H
2
để cho số
nguyên tử hiđro ở 2 vế bằng nhau.
+ Viết thành phương trình hóa học: 2H
2
+ O
2
→
2H
2
nguyên tử P ở 2 vế bằng nhau.
+ Viết thành phương trình hóa học: 4P + 5O
2
→
2P
2
O
5
- Ví dụ 3
: lập phương trình hóa học cho sơ đồ phản ứng sau:
Al + HCl > AlCl
3
+ H
2
GV: Phaïm Thò Kim Höông Trang: 3
KN: Một số kinh nghiệm trong rèn kỹ năng lập nhanh phương trình hóa học
+ Giáo viên cho học sinh nhận xét số nguyên tử của mỗi nguyên tố
ở 2 vế của sơ đồ phản ứng, sau đó hướng dẫn học sinh nên chọn cả 2 nguyên
tố clo và hiđro cân bằng trước vì 2 nguyên tố này có chung trong công thức
hóa học HCl. Lấy bội số chung nhỏ nhất của 2 và 3 là 6, để mỗi vế đều phải
có 6 nguyên tử H và 6 nguyên tử Cl. Chọn hệ số 6 đặt trước công thức hóa
học HCl, hệ số 2 đặt trước công thức hóa học AlCl
3
và hệ số 3 đặt trước
công thức hóa học H
2
để cho số nguyên tử H và số nguyên tử Cl ở 2 vế bằng
nhau:
nên chọn nhóm NO
3
và nguyên tố hiđro cân bằng trước vì có chung trong
công thức hóa học HNO
3
. Lấy bội số chung nhỏ nhất của 2 và 3 là 6, để mỗi
vế đều phải có 6 nguyên tử H và 6 nhóm NO
3
. Chọn hệ số 6 đặt trước công
thức hóa học HNO
3
, hệ số 2 đặt trước công thức hóa học Al(NO
3
)
3
và hệ số
3 đặt trước công thức hóa học H
2
để cho số nguyên tử H và số nhóm nguyên
tử NO
3
ở 2 vế bằng nhau:
Al
2
O
3
+ 6HNO
3
> 2Al(NO
3
Phương pháp thực hiện của giáo viên như trên, theo tôi nhận thấy có
nhược điểm sau:
Chưa rút ra được qui luật chung để chọn hệ số cân bằng số nguyên
tử các nguyên tố. Do đó làm học sinh lúng túng khi chọn hệ số để cân bằng,
mất nhiều thời gian trong quá trình lập phương trình hóa học.
Chưa khắc sâu cho học sinh kiến thức về phân biệt kim loại với phi
kim; nhóm nguyên tử thuộc gốc axít, …
GV: Phaïm Thò Kim Höông Trang: 4
2-
1-
KN: Một số kinh nghiệm trong rèn kỹ năng lập nhanh phương trình hóa học
Qua thực trạng trên tôi nhận thấy rằng việc lập phương trình hóa học là
vấn đề hết sức nan giải đối với nhiều học sinh và nhiều giáo viên. Học sinh
mất nhiều thời gian để lập phương trình hóa học, vì các em chưa nắm được
qui luật nên chọn nguyên tố hóa học nào trong sơ đồ phản ứng để cân bằng
trước (trừ một số ít học sinh khá - giỏi, các em nhạy bén và có khả năng lựa
chọn nhanh các hệ số để lập thành phương trình hóa học, mặt dù vậy các em
này cũng mất thời gian lựa chọn nhiều lần.). Giáo viên lúng túng khi hướng
dẫn học sinh chọn hệ số để cân bằng, đưa ra nhiều phương pháp lựa chọn
các hệ số, gây nhiễu cho học sinh.
Do vậy mà tôi luôn đặt câu hỏi cho mình: Cần phải hướng dẫn như
thế nào cho các em thực hiện bước lựa chọn hệ số đặt trước các công
thức hóa học trong sơ đồ phản ứng để số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở
hai vế bằng nhau một cách nhanh nhất? Câu hỏi trên là động lực giúp tôi
tìm tòi, nghiên cứu và sâu chuỗi kiến thức để tìm ra qui luật chung giúp học
sinh giảm bớt lúng túng đối với bài tập có liên quan đến lập phương trình
hóa học và giúp giáo viên giảm bớt lúng túng khi hướng dẫn học sinh lập
phương trình hóa học. Với kinh nghiệm giảng dạy nhiều năm và dự giờ của
nhiều đồng nghiệp tôi mạnh dạng xin nêu ra một số kinh nghiệm: “Rèn kỹ
năng lập nhanh phương trình hóa học” cho học sinh đại trà và bồi dưỡng
KN: Một số kinh nghiệm trong rèn kỹ năng lập nhanh phương trình hóa học
học, đồng thời là cơ sở quan trọng để thực hiện tiếp và hoàn chỉnh các dạng
bài tập định tính, định lượng trong chương trình hóa THCS và THPT sau
này.
- Khi thực hiện lập phương trình hóa học tư duy của học sinh có khả
năng phát triển cao, vì khi đó học sinh phải có cái nhìn tổng quát về sơ đồ
phản ứng đã đúng hay chưa để tiến hành chọn hệ số đặt trước các công thức
hóa học trong sơ đồ phản ứng và lập thành phương trình hóa học.
- Ngoài ra, khi thực hiện lập phương trình hóa học giúp học sinh có
thao tác nhanh nhẹn để giải quyết tốt lượng bài tập trong thời gian ngắn
nhất.
b) Cơ sở thực tiễn
:
- Dựa vào các tài liệu:
+ Sách giáo khoa và sách bài tập hóa học 8, 9.
+ Chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi các cấp.
+ Tích lũy chuyên môn của cá nhân trong quá trình dạy học.
+ Hướng dẫn giải nhanh bài tập hóa học (Cao Cự Giác).
+ Tạp chí Hóa học và ứng dụng.
- Thực tế dạy học của cá nhân nhiều năm liền ở bộ môn Hóa học của 2
khối 8, 9 và bồi dưỡng HS giỏi các cấp.
- Kết quả dạy học của các nhân, dự giờ giáo viên trong trường, tham gia
dạy và dự thao giảng, hội giảng ở trường, ở các cụm trong huyện phù Mỹ
trong nhiều năm.
- Kết quả phân tích bài kiểm tra thường xuyên, kiểm tra định kì các
tiết 53, 60, kiểm tra học kì II và thi sinh giỏi các cấp qua các năm học: 2005
– 2006, …, 2011 – 2012.
- Thăm dò ở học sinh bằng phiếu điều tra về việc tiếp thu phương pháp
lập nhanh phương trình hóa học.
- Viết thô sáng kiến kinh nghiệm từ tháng 2/ 2012
- Hoàn thiện vào tháng 3/2012
GV: Phaïm Thò Kim Höông Trang: 7
KN: Một số kinh nghiệm trong rèn kỹ năng lập nhanh phương trình hóa học
B. NỘI DUNG
I. MỤC TIÊU:
Từ những cơ sở nêu trên và tầm quan trọng của việc lập phương trình
hóa học trong quá trình dạy học tôi đã nghiên cứu, chọn lọc các sơ đồ phản
ứng trong sách giáo khoa, sách bài tập, sau đó phân dạng tìm ra qui luật lập
nhanh phương trình hóa học cho mỗi dạng để hướng dẫn các em. Ngoài ra
tôi còn tìm tòi, mở rộng, nâng cao để giúp học sinh giỏi lập nhanh các
phương trình hóa học oxi hóa – khử khó hơn bằng nhiều cách khác nhau
nhằm phát triển tư duy sáng tạo, rèn luyện trí thông minh. Từ đó các em có
khả năng giải quyết các bài tập hóa học còn lại một cách tự tin, chủ động.
Tạo cho các em niềm tin, sự yên tâm, say mê học tập và tìm tòi thêm về môn
Hóa học. phát huy được quá trình học sinh tự nhận thức, tự khám phá tìm tòi
các tri thức Hóa học một cách chủ động, tích cực là quá trình tự phát hiện và
giải quyết các vấn đề. Góp phần nâng cao hơn nữa chất lượng, hiệu quả dạy
học môn Hóa học.
* Tên đề tài: “Một số kinh nghiệm trong rèn kỹ năng lập nhanh
phương trình hóa học”.
* Mô tả giải pháp của đề tài: thuyết minh tính mới để giải quyết khó
khăn khi thực hiện lập phương trình hóa học, khả năng áp dụng và lợi ích
của đề tài.
* Mô phỏng và giải thích (Hình thành các bước lập phương trình hóa
học ở các dạng bài tập hóa học cơ bản và nâng cao)
* Phân tích, kết luận cục bộ và những đề xuất để tiến hành hướng dẫn
lập nhanh phương trình hóa học.
a) Đối với các nguyên tố kim loại thường gặp: kí hiệu hóa học của
chúng hầu hết có 2 chữ cái (trừ kim loại kali kí hiệu hóa học có một chữ cái
K), chú ý khắc sâu các kí hiệu hóa học của những nguyên tố không trùng với
chữ cái đầu theo tên Việt Nam, ví dụ như: Nhôm: Al, kẽm: Zn, Hướng
dẫn học sinh học thuộc kí hiệu hóa học của nguyên tố kim loại theo trình tự
sau:
Tên nguyên tố kim loại Kí hiệu hóa học câu văn nhớ các nguyên tố
kim loại
Kali K Khi
Natri Na Nào
Bari Ba Bạn
Canxi Ca Cần
Magie Mg May
Nhôm Al Áo
Mangan Mn Mạn
Kẽm Zn Záp
Crom Cr Của
Sắt Fe Sắt
Niken Ni Nhớ
Thiết Sn Sang
Chì Pb Phố
Đồng Cu Cửa
Thủy ngân Hg Hàng
Bạc Ag Á
Platin (bạch kim) Pt Phi
Vàng Au Âu
Nhớ kí hiệu hóa học của nguyên tố kim loại theo trình tự trên rất có lợi
cho các em ở các bài học sau này
b) Đối với các nguyên tố phi kim thường gặp: kí hiệu hóa học của hầu
hết các phi kim có một chữ cái và trùng với chữ cái đầu theo tên gọi Việt
Hóa trị IV Si
- Nếu có điều kiện về thời gian giáo viên cho học sinh chép và học thuộc
“Bài ca hóa trị”
b) Hóa trị của nhóm nguyên tử và nhận ra nhóm nguyên tử thuộc gốc axit.
- Nhóm nguyên tử chỉ có một hóa trị, khi lập phương trình hóa học xem
chúng như một nguyên tố để cân bằng.
Hóa trị Nhóm nguyên tử Tên nhóm nguyên tử
I
OH Hiđroxit
NO
3
Nitrat
II
SO
3
Sunfit
SO
4
Sunfat
CO
3
Cacbonat
SiO
3
Silicat
III PO
4
Phôtphat
GV: Phaïm Thò Kim Höông Trang: 10
KN: Một số kinh nghiệm trong rèn kỹ năng lập nhanh phương trình hóa học
2
> K
2
O.
e) Al + O
2
> Al
2
O
3
.
Hướng dẫn
:
Chon hệ số cân bằng số nguyên tử của các nguyên tố theo thứ tự:
a) Nguyên tố H, rồi đến nguyên tố O:
H
2
+ O
2
> H
2
O.
Hệ số tạm thời: 1
2
1
1
Hệ số cần chọn: 2 1 2
(Vì thực tế không có 0,5 phân tử nên không để hệ số dưới dạng phân số
mà phải khử mẫu)
1
Hệ số cần chọn: 4 5 2
Phương trình hóa học là: 4P + 5O
2
2P
2
O
5
.
d) K, rồi đến O:
K + O
2
> K
2
O.
Hệ số tạm thời: 2
2
1
1
Hệ số cần chọn: 4 1 2
Phương trình hóa học là: 4K + O
2
2K
2
O.
GV: Phaïm Thò Kim Höông Trang: 11
KN: Một số kinh nghiệm trong rèn kỹ năng lập nhanh phương trình hóa học
e) Al, rồi đến O:
Al + O
2
5
+ H
2
O > H
3
PO
4
.
c) Fe(OH)
3
> Fe
2
O
3
+ H
2
O
d) SO
2
+ O
2
> SO
3
.
e) KNO
3
> KNO
2
+ O
2
4
.
Hệ số tạm thời: 1 3 2
Hệ số cần chọn: 1 3 2
Phương trình hóa học là: P
2
O
5
+ 3H
2
O 2H
3
PO
4
.
c) Fe, H, rồi đến O:
Fe(OH)
3
> Fe
2
O
3
+ H
2
O
Hệ số tạm thời: 2 1 3
Hệ số cần chọn: 2 1 3
Phương trình hóa học là: 2Fe(OH)
3
Fe
2
+ O
2
.
Hệ số tạm thời: 1 1
2
1
Hệ số cần chọn: 2 2 1
Phương trình hóa học là: 2KNO
3
2KNO
2
+ O
2
GV: Phaïm Thò Kim Höông Trang: 12
KN: Một số kinh nghiệm trong rèn kỹ năng lập nhanh phương trình hóa học
Ví dụ 3
: Lập phương trình hóa học cho các sơ đồ phản ứng sau:
a) Al + HCl > AlCl
3
+ H
2
.
b) Fe(NO
3
)
3
> Fe
:
Chon hệ số cân bằng số nguyên tử của các nguyên tố theo thứ tự:
a) Al, Cl, rồi đến H:
Al + HCl > AlCl
3
+ H
2
.
Hệ số tạm thời: 1 3 1
2
3
Hệ số cần chọn: 2 6 2 3
Phương trình hóa học là: 2Al + 6HCl 2AlCl
3
+ 3H
2
.
b) Fe, N, rồi đến O:
Fe(NO
3
)
3
> Fe
2
O
3
+ NO
2
+ O
2
1
1 2
Hệ số cần chọn: 4 1 2 4
Phương trình hóa học là: 4Fe(OH)
2
+ O
2
+ 2H
2
O 4Fe(OH)
3
.
d) Fe, S, rồi đến O:
FeS
2
+ O
2
> Fe
2
O
3
+ SO
2
Hệ số tạm thời: 2
2
11
1 4
Hệ số cần chọn: 4 11 2 8
Phương trình hóa học là: 4FeS
2
SO
4
>
x
y
SOFe
242
)(
+ H
2
O
c) C
x
H
y
+ O
2
> CO
2
+ H
2
O
Hướng dẫn
:
GV: Phaïm Thò Kim Höông Trang: 13
KN: Một số kinh nghiệm trong rèn kỹ năng lập nhanh phương trình hóa học
Chon hệ số cân bằng số nguyên tử của các nguyên tố (hoặc nhóm nguyên
tử) theo thứ tự:
Fe
x
O
y
+ H
2
SO
4
>
x
y
SOFe
242
)(
+ H
2
O
Hệ số tạm thời: 2 2y x 2y
Hệ số cần chọn: 2 2y x 2y
Phương trình hóa học là: 2Fe
x
O
y
+2yH
2
SO
4
>x
x
y
H
y
+ (4x +y)O
2
4x CO
2
+ 2y H
2
O
Ví dụ 5
: Lập phương trình hóa học cho các sơ đồ phản ứng sau:
a) Al
2
O
3
+ HNO
3
> Al(NO
3
)
3
+ H
2
O.
b) Mg(OH)
2
+ H
3
PO
, H, rồi đến O:
Al
2
O
3
+ HNO
3
> Al(NO
3
)
3
+ H
2
O.
Hệ số tạm thời: 1 6 2 3
Hệ số cần chọn: 1 6 2 3
Phương trình hóa học là: Al
2
O
3
+ 6HNO
3
2Al(NO
3
)
3
+ 3H
2
O.
b) Mg, nhóm PO
2
+6H
2
O
c) Al, nhóm SO
4
, rồi đến H:
GV: Phaïm Thò Kim Höông Trang: 14
KN: Một số kinh nghiệm trong rèn kỹ năng lập nhanh phương trình hóa học
Al + H
2
SO
4
> Al
2
(SO
4
)
3
+ H
2
.
Hệ số tạm thời: 2 3 1 3
Hệ số cần chọn: 2 3 1 3
Phương trình hóa học là: 2Al + 3H
2
SO
4
Al
2
> CH
3
COOH + H
2
O
b) CH
3
COOH + Al
2
O
3
> (CH
3
COO)
3
Al + H
2
O
Hướng dẫn
:
Chon hệ số cân bằng số nguyên tử của các nguyên tố (hoặc nhóm nguyên
tử) theo thứ tự:
a) C, H rồi đến O:
C
4
H
10
+ O
2
O
3
> (CH
3
COO)
3
Al + H
2
O
Hệ số tạm thời: 6 1 2 3
Hệ số cần chọn: 6 1 2 3
Phương trình hóa học là: 6CH
3
COOH+Al
2
O
3
→
2(CH
3
COO)
3
Al+3H
2
O
*Tuy nhiên trong chương trình còn một số sơ đồ phản ứng không thể
tiến hành cân bằng theo trình tự trên, do đó cần hướng dẫn cho các em một số
phương pháp cân bằng riêng:
II.1.2.a – Trường hợp có 2 nguyên tố kim loại trong một sơ đồ phản ứng:
)
3
> AlCl
3
+ BaSO
4
.
c) Na
3
PO
4
+ Ca(OH)
2
> NaOH + Ca
3
(PO
4
)
2
.
d) CuSO
4
+ Al > Cu + Al
2
(SO
4
)
3
.
e) Fe
Hệ số cần chọn: 6 1 3 2
Phương trình hóa học là: 6NaOH+Fe
2
(SO
4
)
3
3Na
2
SO
4
+ 2Fe(OH)
3
.
b) Nhóm SO
4
(hoặc Cl), Al, Ba (hoặc Ba, Al):
BaCl
2
+ Al
2
(SO
4
)
3
> AlCl
3
+ BaSO
4
.
.
Hệ số tạm thời: 2 3 6 1
Hệ số cần chọn: 2 3 6 1
Phương trình hóa học là: 2Na
3
PO
4
+3Ca(OH)
2
6NaOH+Ca
3
(PO
4
)
2
.
d) Nhóm SO
4
, Cu, Al (hoặc Al, Cu):
CuSO
4
+ Al > Cu + Al
2
(SO
4
)
3
.
Hệ số tạm thời: 3 2 3 1
Hệ số cần chọn: 3 2 3 1
II.1.2.b – Lập Phương trình hóa học theo phương pháp suy luận cho - nhận:
R
x
O
y
+ CO
o
t
→
R + CO
2
Ta thấy : 1CO nhận 1O (do oxit nhường) → 1CO
2
Vì vậy, hệ số CO luôn bằng chỉ số Oxi trong oxit.
Phương trình : R
x
O
y
+ yCO
o
t
→
xR + yCO
2
II.1.2.c – Lập Phương trình hóa học theo phương pháp cân bằng đại số
GV: Phaïm Thò Kim Höông Trang: 16
KN: Một số kinh nghiệm trong rèn kỹ năng lập nhanh phương trình hóa học
(Điều kiện a, b, c, d là những
số nguyên dương)
Ta có: a = 2c , 2a = d , 2b = 3c + 2d
Chọn: c = 1 ⇒ a =2 ; d = 4 ; b =
11
2
⇔ c = 2 ; a = 4 ; d = 8 ; b = 11
Phương trình hóa học là: 4FeS
2
+ 11O
2
o
t
→
2Fe
2
O
3
+ 8SO
2
Ví dụ 2:
C
x
H
y
O
z
+ O
H
2
O
Ta có : 2t + z = 2x +
y
2
⇒ t = (
y
4
x +
)
Phương trình hóa học là: C
x
H
y
O
z
+ (
y
4
x +
)O
2
o
t
→
xCO
2
+
5
OH + 2CO
2
.
Phương pháp đại số có thể dùng cho nhiều sơ đồ phản ứng, nhưng điểm
hạn chế của phương pháp đại số là phải lập một hệ phương trình nghiệm
nguyên có vô số nghiệm. Với sơ đồ phản ứng càng phức tạp thì hệ phương
trình nghiệm nguyên càng cồng kềnh (sơ đồ phản ứng có n hệ số thì phải lập
hệ phương trình đại số có n-1 phương trình), việc giải hệ phương trình mất
rất nhiều thời gian (Nhất là không biết loại đi những phương trình đại số
phức tap). Do đó, khi nào chúng ta thực hiện cân bằng theo các trình tự đã
hướng dẫn không thành công thì mới sử dụng phương pháp đại số.
* Để cân bằng các phản ứng khó nhiều khi phải dùng tới các phương
pháp đặc biệt. Ví dụ như: phương pháp thăng bằng hóa trị.
II.1.2.d – Phương pháp thăng bằng hóa trị:
Phương pháp này có hiệu quả khi gặp các phản ứng của kim loại, một
số phi kim tác dụng với axit HNO
3
và H
2
SO
4
đặc (không giải phóng H
2
).
Các bước thực hiện như sau:
B
1
: Xác định nguyên tố tăng và nguyên tố giảm hóa trị (nguyên tố chỉ
)
2
+ H
2
O +
2
N
O
Vì Cu : tăng 2
N: giảm 3
Hệ số tạm thời:
3Cu + HNO
3
> 3Cu(NO
3
)
2
+ H
2
O + 2NO
Tiếp tục thực hiện cân bằng số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở 2 vế của
sơ đồ phản ứng tạm thời theo thứ tự: Cu, N, H, O ta được Phương trình hóa
học là:
3Cu + 8HNO
3
→ 3Cu(NO
3
)
2
+ 4H
Fe Tăng 3
S Giảm 2
Hệ số tạm thời:
2Fe + H
2
SO
4
> Fe
2
(SO
4
)
3
+ H
2
O + 3SO
2
Tiếp tục thực hiện cân bằng số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở 2 vế của
sơ đồ phản ứng tạm thời theo thứ tự: Fe, S, H, O ta được Phương trình hóa
học là: 2Fe + 6H
2
SO
4
→ Fe
2
(SO
4
)
3
+ 6H
S Giảm 2
Hệ số tạm thời:
2C + 4H
2
SO
4
đặc nóng > 4SO
2
+ 2CO
2
+ H
2
O
Tiếp tục thực hiện cân bằng số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở 2 vế của
sơ đồ phản ứng tạm thời theo thứ tự: C, S, H, O và rút gọn hệ số ta được
phương trình hóa học là:
C + 2H
2
SO
4
đặc nóng 2SO
2
+ CO
2
+ 2H
2
O
■ Chú ý: Các phương pháp ở các mục II.1.2.b; II.1.2.c; II.1.2.d cần có
thời gian hướng dẫn cho học sinh, do đó thực hiện trong các tiết học thêm ở
trường và hướng dẫn về nhà.
2
, O
2
, Cl
2
, đều bằng không.
Qui tắc 2: Trong hầu hết các hợp chất, số oxi hóa của hiđro bằng +1, trừ
hiđrua kim loại (Na
1−
H
, ). Số oxi hóa của oxi bằng -2, trừ ÒF
2
và peoxit (H
2
1−
O
2
, Na
2
1−
O
2
, )
Qui tắc 3: Trong một phân tử tổng số oxi hóa của các nguyên tố bằng
không.
Ví dụ:
2
4
61
2
Ion SO
4
2-
: số oxi hóa của S là +6.
Ion NO
3
-
: số oxi hóa của N là +5.
Ion NH
4
+
: số oxi hóa của N là -3.
II.1. 3. b- Lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa – khử:
Để lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa – khử đơn giản ta
thực hiện các phương pháp đã hướng dẫn ở trên. Còn đối với các phản ứng
oxi hóa – khử khó ta lập phương trình hóa học dựa trên nguyên tắc chung:
Tổng số electron của chất khử cho bằng tổng số electron của chất oxi hóa
nhận (Hay nói cách khác: Tổng độ tăng số oxi hóa của chất khử bằng tổng
độ giảm số oxi hóa của chất oxi hóa).
b
1
- Phương pháp thăng bằng electron:
Tiến hành 04 bước
Bước 1
: Viết sơ đồ phản ứng, xác định số oxi hóa của những nguyên tố
có số oxi hóa thay đổi.
GV: Phaïm Thò Kim Höông Trang: 19
KN: Một số kinh nghiệm trong rèn kỹ năng lập nhanh phương trình hóa học
5+
N
O
3
>
2+
Cu
(NO
3
)
2
+
2+
N
O + H
2
O.
3
×
0
Cu
→
2+
Cu
+ 2e
2
×
3Cu + 8HNO
3
→
3Cu(NO
3
)
2
+ 2NO + 4H
2
O.
■Chú ý 1: khi viết quá trình oxi hóa và quá trình khử của từng nguyên tố
cần theo đúng chỉ số qui định của từng nguyên tố đó. Mặt khác khi cân bằng,
nếu trong một phân tử có đồng thời 2 hay 3 nguyên tố là chất khử thì phải
viết đủ các quá trình oxi hóa rồi cộng lại.
Ví dụ 1
: Lập phương trình hóa học của các phản ứng oxi hóa – khử sau:
a) Fe
3
O
4
+ HNO
3
> Fe(NO
3
)
3
+ N
x
3
+
Fe
O
4
+ H
5+
N
O
3
>
3+
Fe
(NO
3
)
3
+
x
y
x
N
2
+
O
y
+ H
2
O.
(5x-2y)
>3(5x-2y)Fe(NO
3
)
3
+ N
x
O
y
+ H
2
O.
Ta thấy, ngoài x phân tử HNO
3
đóng vai trò chất oxi hóa (bị khử thành 1
phân tử N
x
O
y
) còn đưa thêm vào 9(5x-2y) phân tử HNO
3
(làm nhiệm vụ môi
trường) để cung cấp 9(5x-2y) ion NO
3
-
liên kết với 3(5x-2y)Fe
3+
. Cuối cùng
phương trình hóa học là:
(5x-2y)Fe
3
O
4
>
3+
Fe
2
(SO
4
)
3
+
4+
S
O
2
+ H
2
O.
1
×
2x
x
y
Fe
2
→
2 x
3+
Fe
O.
Ta thấy, ngoài (3x – 2y) phân tử H
2
SO
4
đóng vai trò chất oxi hóa (bị khử
thành (3x – 2y) phân tử SO
2
) còn đưa thêm vào 3x phân tử H
2
SO
4
(làm nhiệm
vụ môi trường) để cung cấp 3x ion SO
4
2-
liên kết với 2x Fe
3+
. Cuối cùng
phương trình hóa học là:
2Fe
x
O
y
+ (6x – 2y)H
2
SO
4
→
xFe
:
2+
Fe
2−
S
+H
5+
N
O
3
>
3+
Fe
(NO
3
)
3
+
3
2
+
Fe
(
6+
S
O
4
)
3
+
S
+ 27e
9
×
5+
N
+ 3e
→
2+
N
Hệ số tạm thời:
3FeS + 9HNO
3
> Fe(NO
3
)
3
+ Fe
2
(SO
4
)
3
+ 9NO + H
2
O
Ta thấy, ngoài 9 phân tử HNO
3
lệ theo đề bài ra.
Ví dụ
: Lập phương trình hóa học của phản ứng sau:
Al + HNO
3
> Al(NO
3
)
3
+ N
2
O + NO + H
2
O
Biết tỉ lệ thể tích giữa N
2
O và NO là 1 : 3.
Hướng dẫn
:
Viết riêng từng phản ứng đối với từng sản phẩm khử:
Al + HNO
3
> Al(NO
3
)
3
+ NO + H
2
→
8Al(NO
3
)
3
+ 3N
2
O + 15H
2
O (2)
GV: Phaïm Thò Kim Höông Trang: 21
KN: Một số kinh nghiệm trong rèn kỹ năng lập nhanh phương trình hóa học
Để có tỉ lệ như đề bài đã cho ta phải nhân (1) với 9 rồi cộng 2 phương
trình hóa học vế theo vế, ta có:
17Al + 66HNO
3
→
17Al(NO
3
)
3
+ 3N
2
O + 9NO + 33H
2
O
■Chú ý 3: Đối với các phản ứng oxi hóa – khử xảy ra trong dung dịch có
sự tham gia của môi trường (axit, bazơ, nước), khi cân bằng, cũng thực hiện
các bước trên và chú ý 1.
SO
3
+ H
2
O > MnO
2
+ KOH + K
2
SO
4
.
c) NaCrO
2
+ Br
2
+ NaOH > Na
2
CrO
4
+ NaBr + H
2
O.
Hướng dẫn
:
a)
2+
Fe
SO
4
5
×
2
2+
Fe
→
2
3+
Fe
+ 2e
2
×
7+
Mn
+ 5e
→
2+
Mn
Hệ số tạm thời:
10FeSO
4
+2KMnO
4
+ H
2
SO
4
+ 2MnSO
4
+ K
2
SO
4
+ 8H
2
O.
b) K
7
+
Mn
O
4
+ K
2
4
+
S
O
3
+ H
2
O >
4
+
Mn
O
2
+
Mn
Hệ số tạm thời:
2KMnO
4
+ 3K
2
SO
3
+ H
2
O >2MnO
2
+ KOH + 3K
2
SO
4
.
Cân bằng các nguyên tố còn lại theo thứ tự: K, H, O ta được phương
trình hóa học là:
2KMnO
4
+ 3K
2
SO
3
+ H
2
O
→
×
3+
Cr
→
6
+
Cr
+ 3e
3
×
0
Br
2
+ 2e
→
2
1−
Br
Hệ số tạm thời:
2NaCrO
2
+ 3Br
2
+ NaOH > 2Na
2
CrO
2
H
4
+ KMnO
4
+ H
2
O > C
2
H
4
(OH)
2
+ KOH + MnO
2
.
b) C
2
H
5
OH + CuO > CH
3
CHO + Cu + H
2
O
Hướng dẫn
:
a)
2−
2−
C
→
2
1−
C
+ 2e
2
×
7+
Mn
+ 3e
→
4
+
Mn
Hệ số tạm thời:
3C
2
H
4
+ 2KMnO
4
+ H
2
O > 3C
2
2
H
5
OH +
2+
Cu
O >
1−
C
2
H
4
O +
0
Cu
+ H
2
O
1
×
2
2−
C
→
2
1−
C
+ 2e
1
II.2. Khả năng áp dụng:
- Thời gian áp dụng hoặc thử nghiệm có hiệu quả:
+ Áp dụng thử nghiệm ở khối 8 năm học 2010 – 2011, khối 9 năm
học 2011 – 2012, học sinh giỏi các năm 2010 – 2011 và 2011 – 2012.
+ Đánh giá kết quả học tập của học sinh qua các bài kiểm tra, các kì
thi học sinh giỏi các cấp.
- Có khả năng thay thế giải pháp hiện có:
So với phương pháp dạy học trước đây, sau khi áp dụng những giải
pháp trong sáng kiến kinh nghiệm bản thân tôi nhận thấy đã đem lại một số
hiệu quả như mong muốn. Trước đây, trong giờ hóa học rất ít học sinh tham
gia phát biểu xây dựng bài khi có bài tập liên quan đến lập phương trình hóa
học, các em ngồi nghe thụ động. Dạy học theo những giải pháp mới các em
tham gia xây dựng bài sôi nổi, tự tin khi viết sơ đồ phản ứng và lập nhanh
phương trình hóa học, vì đã nắm vững kí hiệu hóa học, hóa trị các nguyên
tố, nhóm nguyên tử, phân biệt dược kim loại với phi kim và đặc biệt nắm
dược qui luật chọn hệ số cân bằng Nếu áp dụng những giải pháp này trong
GV: Phaïm Thò Kim Höông Trang: 23
KN: Một số kinh nghiệm trong rèn kỹ năng lập nhanh phương trình hóa học
giảng dạy chắc chắn sẽ cải thiện được chất lượng học hóa học của học sinh
trong giai đoạn hiện nay và sau này.
- Khả năng áp dụng ở đơn vị hoặc trong ngành:
Kinh nghiệm này đã được áp dụng trong thực tế giảng dạy của bản
thân trong nhiều năm qua và thực tế cho thấy kết quả giảng dạy từng bước
nâng lên đáng kể, chất lượng các bài kiểm tra tăng dần, kết quả học sinh giỏi
dược nâng cao rõ rệt. Từ đó tôi đã chia sẽ với đồng nghiệp trong nhóm bộ
môn của trường. Trong thời gian tới nhóm bộ môn Hóa học của trường sẽ áp
dụng rộng rãi các giải pháp này để góp phần nâng cac chất lượng giảng dạy
trong Nhà trường
Với chương trình hóa học THCS, các giải pháp trên có khả năng áp
dụng rộng rãi cho các bài có liên quan đến phương trình hóa học trong các
vào quá trình giảng dạy Hóa học cho học sinh khối 8, 9 trong hai năm học
2010 -2011 và 2011 – 2012 đạt kết quả như sau:
- Kết quả chất lượng đại trà :
Năm học Lớp Sĩ số Bài kiểm tra Giỏi Khá
Trung
bình
Yếu, kém Trên TB
2008 -2009
Chưa vận
dụng kinh
nghiệm
8
168 Tiết 25
22
13,1%
41
24,4%
73
43,5%
32
19,0%
136
81,0%
168
Kiểm tra HK I
23
13,7%
44
26,2%
71
16,8%
164
83,2%
197 Kiểm tra HK II
28
14,2%
58
29,4%
87
44,2%
24
12,2%
173
87,8%
2010 -2011
Áp dụng
kinh
nghiệm
8
194
Tiết 25
34
17,5%
59
30,4%
78
40,2%
23
11,9%
171
19,4%
58
41,7%
46
33,1%
8
5,8%
131
94,2%
139 Kiểm tra HK II
- K ết quả bồi dưỡng học sinh giỏi:
* Năm 2008 -2009: không có học sinh tham dự kì thi học sinh giỏi cấp tỉnh
* Năm 2009 -2010: có hai học sinh tham dự kì thi học sinh giỏi cấp tỉnh
nhưng chưa đạt
* Năm 2010 – 2011: có bốn học sinh tham dự kì thi học sinh giỏi cấp tỉnh
đạt 2 học sinh (một giải ba và một giải khuyến khích)
* Năm 2011 -2012: có hai học sinh tham dự kì thi học sinh giỏi cấp tỉnh đạt
1 học sinh (giải nhất).
GV: Phaïm Thò Kim Höông Trang: 25
Copyright: Tài liệu đại học ©