SKKN 2010
1
Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam
Độc lập Tự do Hạnh phúc
o0o đề tài

Hình thành phơng pháp SUM
trong giải bài tập hóa học

Họ và tên: Hoàng Xuân Hiến
Trờng: THCS Phù Cừ
PGD & ĐT: Huyện Phù Cừ
SKKN 2010
2
Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam
Độc lập Tự do Hạnh phúc
o0o

đề tài

Hình thành phơng pháp SUM
trong giải bài tập hóa học Nội dung Trang
Lí do chọn đề tài

4 5
Mục đích đề tài
6

Đối tợng và phạm vi nghiên cứu
7

Phơng pháp nghiên cứu
8

Lập hệ số tổng quát cho các PTHH nhiều tỉ lệ hệ số
9 13

áp dụng PTHH nhiều tỉ lệ hệ số vào việc hình thành phơng
pháp giải bài tập hóa học (Phơng pháp SUM)
14 - 19
Kết quả
20 21

Hạn chế
22

Bài học kinh nghiệm

I. Đặt vấn đề
A. Lí do chọn đề tài
Hiện nay đã có rất nhiều phơng pháp giải bài tập khác nhau (khoảng
16 phơng pháp). Tuy nhiên, mỗi phơng pháp trên lại phù hợp cho từng dạng
bài tập khác nhau, giúp học sinh phản ứng một cách mau lẹ trớc yêu cầu của
đề bài; trong từng bài tập cụ thể lại cần khả năng phán đoán và t duy nhanh
của học sinh. Ngày nay môn học có nhiều biến chuyển về kiến thức và cả
phơng pháp, đặc biệt là các vấn đề liên quan tới các lớp chất lợng cao và bồi
dỡng học sinh giỏi. Vì vậy nội dung đề tài mạnh dạn đề cập tới một khía
cạnh hay và mới, đợc phát sinh trong thực tế giảng dạy: Phơng trình hóa
học có nhiều tỉ lệ hệ số và việc vận dụng phơng trình hóa học nhiều tỉ lệ hệ
số vào việc giải bài tập hóa học đã hình thành nên một phơng pháp giải bài
tập hóa học mới: Phơng pháp SUM!
Đề tài là sự phát triển, tiếp nối liền mạch của đề tài Có hay không có
phơng trình hóa học nhiều tỉ lệ hệ số?, đã đợc chúng tôi nghiên cứu
trong những năm trớc đây (2001 2004). Trong thời gian này (năm học 2002
2003) đề tài đã đợc giải A cấp huyện và giải B cấp tỉnh. Từ việc giải quyết
những khúc mắc về phơng tình hóa học nhiều tỉ lệ hệ số, thông qua quá trình
trực tiếp giảng dạy và bồi dỡng học sinh giỏi, điều chỉnh, đúc kết và hình
thành lên một phơng pháp giải bài tập hóa học mới (Phơng pháp SUM)
đảm bảo yêu cầu nhanh, gọn, chính xác phù hợp với dạng bài tập hóa học đặc
trng.

Xin đa lại một số tình huống để bạn đọc hình dung một cách khái quát
về sự tồn tại và phổ biến của dạng phơng trình hóa học nhiều tỉ lệ hệ số
thông qua một số ví dụ.
SKKN 2010
5
Thông thờng, mỗi phơng trình hóa học chỉ tơng ứng với một tỉ lệ
hệ số:


Hoặc 6H
2
O
2
+ 4O
3
6H
2
O + 9O
2

Hoặc 5H
2
O
2
+ O
3
5H
2
O + 4O
2

Hoặc 10H
2
O
2
+ 4O
3
10H

Chúng tôi xin đa ra một số tỉ lệ hệ số phù hợp cho phơng trình trên:
2CuFeS
2
+ 2Fe
2
(SO
4
)
3
+ 7O
2
+ 2H
2
O 2CuSO
4
+ 6FeSO
4
+ 2H
2
SO
4

5CuFeS
2
+ 8Fe
2
(SO
4
)
3

2
SO
4

9CuFeS
2
+ 2Fe
2
(SO
4
)
3
+ 35O
2
+ 2H
2
O 9CuSO
4
+ 13FeSO
4
+ 2H
2
SO
4

Một điều khẳng định là những phơng trình hóa học đặc biệt nh 2 ví
dụ trên là tơng đối phổ biến. Việc nghiên cứu và áp dụng chúng đã hình
thành nên phơng pháp giải bài tập hóa học mới (Phơng pháp SUM), hỗ trợ
đắc lực cho việc rèn luyện trí thông minh và khả năng t duy nhạy bén của
học sinh.

học.
Những nội dung cơ bản:
1. Lập hệ số tổng quát cho các phơng trình hóa học nhiều tỉ lệ hệ số
2. áp dụng hình thành phơng pháp SUM.
Đề tài đợc trình bày dới dạng:
1. Bản in vi tính.
SKKN 2010
7SKKN 2010
8

D. Phơng pháp nghiên cứu

Việc nghiên cứu, tập hợp các dạng bài tập hóa học liên quan từ đó vận
dụng hình thành và vận dụng phơng pháp SUM áp dụng cho phơng trình
hóa học nhiều tỉ lệ hệ số đòi hỏi nhiều thời gian, nhiều phơng pháp khác
nhau vì vậy việc nghiên cứu phải đợc tiến hành đồng thời theo nhiều hớng:

1. Trực tiếp
Đó là quá trình tích luỹ kiến thức, kinh nghiệm, kỹ năng giải bài tập
hóa học thông qua nhiều phơng pháp khác nhau, từ đó tìm ra những u và
nhợc điểm của từng phơng pháp (tất nhiên mỗi phơng pháp thờng chỉ áp
dụng tốt nhất cho một dạng bài tập nhất định). Tất cả những công việc này
giúp cho quá trình xây dựng, hình thành lên một phơng pháp giải bài tập hóa
học mới một cách thuận lợi.
Sử dụng các hình thức giao bài tập, thảo luận, vấn đáp, phỏng vấn đối
với các đối tợng nghiên cứu trực tiếp là các em học sinh khá, giỏi, học sinh
trong đội tuyển Hóa trờng THCS Phù Cừ. Từ đó có những điều chỉnh, phát
triển sự vận dụng phơng pháp SUM trong các bài tập hóa học nâng cao.
Kết hợp sử dụng phơng pháp so sánh giữa các nhóm, các lớp trớc và
sau khi triển khai phơng pháp mới, từ đó tổng hợp các kết quả thu đợc.

2. Gián tiếp
Đó là quá trình trao đổi với bạn bè đồng nghiệp cùng chuyên môn trong
huyện và trong tỉnh, từ đó nhờ các đồng nghiệp có độ tin cậy cao áp dụng tại

2
O
2
+ bO
3
> cH
2
O + dO
2

Bớc 2:
Lập hệ pt dựa trên sự bảo toàn số nguyên tử của mỗi nguyên tố.
H: (1)
O: (2)
Thay (1) vào (2) ta đợc 2a + 3b = a + 2d
ệ
3
2
ab
d
+
=

Hệ số tổng quát là: aH
2
O
2
+ bO
3
> aH

+ H
2
SO
4

Bớc 1:
Đặt hệ số:
aCuFeS
2
+ bFe
2
(SO
4
)
3
+ cO
2
+ dH
2
O > gCuSO
4
+ kFeSO
4
+ yH
2
SO
4

Bớc 2:
Lập hệ pt:

abk
abgky
bcd gky
dy
=


+=


+=++


++= ++

=


SKKN 2010
10
aCuFeS
2
+ bFe
2
(SO
4
)
3
+
(4 )

ab
ba
>


<


Những dạng bài tập liên quan tới PTHH nhiều tỉ lệ hệ số:

1. Oxit axit tác dụng với kiềmVí dụ 3:

Hãy biện luận sản phẩm tạo thành khi cho CO
2
sục vào dung dịch
NaOH.
Đối tợng học sinh khá, giỏi đều dễ dàng biện luận đợc:
TH 1:
Nếu NaOH d
2
1
2
CO
NaOH
n
n



thì sản phẩm chỉ có NaHCO
3

PTHH: CO
2
+ NaOH NaHCO
3

TH 3:
Nếu
2
1
1
2
CO
NaOH
n
n

<<


thì sản phẩm có cả 2 muối:
PTHH: CO
2
+ 2NaOH Na
2
CO
3

+ dNaHCO
3
+ gH
2
O
Trong quá trình giải bài tập, hoàn toàn có thể áp dụng phản ứng dạng
tổng hoặc dạng sơ đồ để tính sự biến đổi số mol. Tuy nhiên phơng trình phản
ứng trên lại có rất nhiều tỉ lệ hệ số phù hợp, phụ thuộc vào tỉ lệ số mol CO
2
và
NaOH. Điều đó nhiều khi dẫn đến sai lầm của học sinh trong quá trình giải
bài tập. Xin đa một số tỉ lệ hệ số phù hợp:
2CO
2
+ 3NaOH Na
2
CO
3
+ NaHCO
3
+ H
2
O (1)
Hoặc: 4CO
2
+ 7NaOH 3Na
2
CO
3
+ NaHCO

SKKN 2010
11
Với:
,
,0
0
2
20
ab o
ab
ba
ab a
ab
>

>











Nh vậy nếu
2
2

trờng hợp của SO
2
, SO
3
, CO
2
, P
2
O
5
, tác dụng với các dung dịch kiềm
(NaOH, KOH, Ca(OH)
2
, Ba(OH)
2
).

Ví dụ 4:

Trờng hợp sục CO
2
vào dung dịch Ca(OH)
2
sẽ xảy ra sản phẩm có cả
hai muối.
Học sinh dễ dàng thiết lập đợc PTHH dạng tổng quát sau:
aCO
2
+ bCa(OH)
2

n
=
ta đợc PTHH:
3CO
2
+ 2Ca(OH)
2
CaCO
3
+ Ca(HCO
3
)
2
+ H
2
O
Nếu
2
2
()
4
3
CO
Ca OH
n
n
=
ta đợc PTHH:
4CO
2

3
.
ở bài này có 3 trờng hợp:
TH 1:
Nếu AlCl
3
d thì sản phẩm thu đợc ngoài NaCl còn có Al(OH)
3
.
PTHH: 3NaOH + AlCl
3
3NaCl + Al(OH)
3

TH 2:
Nếu NaOH d thì sản phẩm sẽ gồm NaCl và NaAlO
2
.
PTHH: 3NaOH + AlCl
3
3NaCl + Al(OH)
3
(1)
SKKN 2010
12
Al(OH)
3
+ NaOH NaAlO
2
+ 2H

2
O
.
Bằng phơng pháp cân bằng Đại số cũng thiết lập đợc hệ số tổng quát
cho PTHH trên.
aNaOH + bAlCl
3
(4b a)Al(OH)
3
+ (a 3b)NaAlO
2
+ 3bNaCl + (2a 6b)H
2
O
Với
,0
34
ab
ba b
>






Tơng tự với trờng hợp khác khi cho muối Zn
2+
, Be
2+

ab

K
2
ZnO
2
+ 2bKCl + (a 2b)H
2
O
Với
,0
24
ab
ba b
>






ở ví dụ 5 ta thấy:
Nếu tỉ lệ
2
3
1
KOH
ZnCl
n
n

2

3
2
Zn(OH)
2
+
1
2
K
2
ZnO
2
+ 4KCl + H
2
O
Việc đa ra một số tỉ lệ hệ số nh vậy, vì dựa vào đó có thể hình thành
nên phơng pháp giải bài tập hóa học liên quan.

2. Muối axit tác dụng với dung dịch kiềm.Ví dụ 7:

Lập PTHH khi cho NaHCO
3
tác dụng với dung dịch Ba(OH)
2
.
Học sinh có thể viết một trong các cách sau:

3
+ Ba(OH)
2
BaCO
3
+ Na
2
CO
3
NaOH+ H
2
O (3)
Tại sao lại viết nh trờng hợp 3?
Câu trả lời sẽ là:
+ Nếu NaHCO
3
d thì ta có phản ứng (1).
+ Nếu Ba(OH)
2
d thì ta có phản ứng (2).
+ Ngoài ra: Sau phản ứng (1), nếu còn Ba(OH)
2
thì sẽ có tiếp phản ứng:
Na
2
CO
3
+ Ba(OH)
2
BaCO

+ (a b)Na
2
CO
3
+ (2b a)NaOH + aH
2
O
Với
,0
2
ab
ba b
>





Qua những nội dung đã đợc trình bày ở trên (các dạng, các ví dụ cụ
thể) có thể đi tới một số kết luận sau:
- Có các PTHH nhiều tỉ lệ hệ số và mỗi hệ số phụ thuộc vào tỉ lệ số mol
các chất tham gia phản ứng.
- Dựa vào phơng pháp Cân bằng đại số, ta có thể lập đợc PTHH với
hệ số tổng quát.
Đi tìm hiểu và nghiên cứu sâu nội dung trên, giúp giáo viên, học sinh có
thêm cái nhìn mới về PTHH, đồng thời sẽ bổ sung thêm một phơng pháp giải
bài tập hóa học mới liên quan tới các PTHH trên, góp phần làm tăng t duy và
phản ứng nhanh nhạy của học sinh trong quá trình làm bài tập hóa học.
Trên cơ sở nghiên cứu, thành lập hệ số tổng quát cho các PTHH nhiều
hệ số, từ đó mở ra một phơng pháp giải bài tập hóa học mới (Phơng pháp

Hãy cho biết muối nào đợc tạo thành và khối lợng là bao nhiêu khi
cho 0,2 mol CO
2
hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch có 0,3 mol NaOH.
Bài làm
Học sinh đã biết khi cho CO
2
tác dụng với NaOH, có thể cho 3 trờng
hợp sau:
TH 1:
NaOH d
2
1
2
CO
NaOH
n
n




thì sản phẩm chỉ có Na
2
CO
3

PTHH: CO
2
+ 2NaOH Na

2
1
1
2
CO
NaOH
n
n

<<


thì sản phẩm có cả 2 muối (NaHCO
3
và Na
2
CO
3
).
PTHH: CO
2
+ 2NaOH Na
2
CO
3
+ H
2
O
CO
2



. Vậy sản phẩm có cả 2 muối.
PTHH:
CO
2
+ 2NaOH Na
2
CO
3
+ H
2
O (1)
0,15 0,3 0,15
Sau p/ (1) sẽ còn d 0,2 0,15 = 0,05 mol CO
2
=> Sẽ có p/:
CO
2
+ H
2
O + Na
2
CO
3
ặ 2NaHCO
3
(2)
0,05 0,05 0,1
Vậy sản phẩm sẽ gồm: 0,1 mol NaHCO

1
2
CO
NaOH
n
n

<
<


. Vậy sản phẩm có cả 2 muối.
Ta có PTHH:
2CO
2
+ 3NaOH Na
2
CO
3
+ NaHCO
3
+ H
2
O
0,2 0,3 0,1 0,1
Khối lợng NaHCO
3
= 7,2 g
Khối lợng Na
2

==
=>
2
2
()
12
CO
Ba OH
n
n

<
<




Vậy sản phẩm có cả 2 muối (BaCO
3
và Ba(HCO
3
)
2
).
Bài này ta cũng làm theo 2 phơng pháp:

Phơng pháp truyền thống Phơng pháp SUM
Ta có:
CO
2

Số mol Ba(HCO
3
)
2
= 0,1 mol
C
M
=
0,1
0, 05
2
M
=
Ta có p/ theo tỉ lệ
2
2
()
7
6
CO
Ba OH
n
n
=

7CO
2
+6Ba(OH)
2
5BaCO

Bài tập 3:

Nung hoàn toàn 40 g CaCO3, khí thu đợc cho hấp thụ vào 200 g dung
dịch KOH 19,6 %. Tính nồng độ % các chất trong dung dịch sau phản ứng.
Bài làm

PTHH CaCO
3

o
t

CaO + CO
2

SKKN 2010
16
23
40
0, 4
100
CO CaCO
nn mol===

19,6.2
0, 7
56
KOH
nmol==


CO
3
+ H
2
O (1)
0,35 0,7 0,35
Sau p/ (1), còn d 0,4 0,35 = 0,05
mol CO
2
=> Có p/:
CO
2
+ H
2
O + K
2
CO
3
2KHCO
3

0,05 0,05 0,1
Sau p/:
3
0,1
KHCO
nmol
=

Ta có p/ theo tỉ lệ
2
4
7
CO
KOH
n
n
=
4CO
2
+7KOH3K
2
CO
3
+KHCO
3
+3H
2
O
0,4 0,7 0,3 0,1

Khối lợng KHCO
3
= 10 g
KL K
2
CO
3


tác dụng với dung dịch có 0,3 mol Ca(OH)
2
.
Bài làm

Phơng pháp truyền thống
Số mol CaCO
3
= 0,2 mol.
Ta xét 2 trờng hợp:

TH 1:
Lợng CO
2
p/ thiếu với Ca(OH)
2
, vì 0,3 mol Ca(OH)
2
có thể tạo
thành tối đa 0,3 mol CaCO
3
.
PTHH: CO
2
+ Ca(OH)
2
CaCO
3
+ H

3
tan đi:
CO
2
+ H
2
O + CaCO
3
Ca(HCO
3
)
2
(2)
0,1 0,1 0,1
Tổng số mol CO
2
cần dùng ở p/ (1) và (2) là 0,3 + 0,1 = 0,4 mol.
Thể tích CO
2
cần dùng là: 0,4.22,4 = 8,96 lít.
Đ/S: 4,48 lít
8,96 lít Phơng pháp SUM
Viết PTHH tổng quát:
aCO
2
+ bCa(OH)
2

) bằng dung dịch HCl thu
đợc dung dịch B và khí C, cô cạn dung dịch B thu đợc 2,22 g muối khan.
Nếu cho khí C hấp thụ hoàn toàn vào 100 ml dung dịch NaOH 0,15M thu
đợc dung dịch D. Do dung dịch D tác dụng với dung dịch BaCl
2
d thu đợc
1,04 g kết tủa. Tính khối lợng hỗn hợp A.

Bài làm

Đặt số mol CaO và CaCO
3
lần lợt là x, y mol.
Ta có: CaO + 2HCl CaCl
2
+ H
2
O
x x
CaCO
3
+ 2HCl CaCl
2
+ H
2
O + CO
2


y y y

3
+ BaCl
2
BaCO
3
+ 2NaCl
0,005 0,005
SKKN 2010
18
Để tạo thành 0.005 mol Na
2
CO
3
khi cho y mol CO
2
tác dụng với 0,015 mol
NaOH ta sẽ có 2 trờng hợp.

Làm theo phơng pháp SUM:
aCO
2
+ bNaOH (b a)Na
2
CO
3
+ (2a b)NaHCO
3
+ (b a)H
2
O

+ NaOH NaHCO
3
(2)
Học sinh nếu làm theo phơng pháp truyền thống thờng xét nhiều
trờng hợp (5 trờng hợp) và bài toán này thờng gây khó khăn cho học sinh.
Tuy nhiên, nếu làm theo phơng pháp SUM thì bài toán trở lên khá dễ
dàng.
aCO
2
+ bNaOH (b a)Na
2
CO
3
+ (2a b)NaHCO
3
+ (b a)H
2
O
GT: x mol y mol
TH 1:
y > 2x => NaOH d => dung dịch mới gồm:

23
106
% .100%
44 200
40( 2 )
% .100%
44 200
Na CO

44 200
Na CO
NaHCO
yx
C
x
xy
C
x


=


+



=

+


TH 3:
y < x => dung dịch chỉ có NaHCO
3
.

3
84

0,6 0,2 0,2
Sau p/ (1) còn d: 0,7 0,6 = 0,1 mol NaOH => có p/:
NaOH + Al(OH)
3
NaAlO
2
+ 2H
2
O (2)
0,1 0,1 0,1
Sau p/ (2) số mol Al(OH)
3
còn lại là: 0,2 0,1 = 0,1 mol
Khối lợng Al(OH)
3
thu đợc là 0,1.78 = 7,8 g.

Phơng pháp SUM
Ta có
3
0, 7 7
0, 2 2
NaOH
AlCl
n
n
==
=> Ta có PTHH:
7NaOH + 2AlCl
3

SKKN 2010
20
III. Kết quả

1. Đối với giáo viên
Việc tìm ra quy luật hình thành và vận dụng phơng trình hóa học
nhiều tỉ lệ hệ số vào việc giải quyết các dạng bài tập hóa học đặc trng, từ đó
xây dựng, hình thành phơng pháp SUM trong giải bài tập hóa học đã giúp
mỗi giáo viên hình thành thêm những kiến thức, kĩ năng giải bài tập hóa học.
Từ những trau dồi về mặt kiến thức đã giúp tạo ra những kinh nghiệm và
phơng pháp dạy học và phơng pháp bồi dỡng học sinh giỏi hóa học,
2. Đối với học sinh
Các em có thêm một phơng pháp giải bài tập hóa học mới, có thể áp
dụng một cách thuần thục và nhanh chóng cho ra kết quả (điều này rất phù
hợp với học sinh giỏi và hình thức thi trắc nghiệm). Ngoài ra việc định hớng,
khéo léo đa các em tham gia vào các tình huống nghiên cứu hình thành
phơng pháp, sẽ giúp các em rèn luyện trí thông minh, sự tự tin, lòng hăng say
học tập và nghiên cứu môn học.

2008 - 2009 10 em 4 em (2 giải ba, 2 KK)
2009 - 2010 10 em 6 em (2 gải nhì , 2 ba, 2 KK)


ảnh hởng của phơng pháp SUM.
- Có hình thức chuyển đổi phù hợp để giúp học sinh trung bình có khả
năng tiếp thu và vận dụng.
SKKN 2010
23

V. Bài học kinh nghiệm

Để khai thác tốt phơng pháp SUM cho công tác giảng dạy vầ bồi
dỡng học sinh giỏi thì cần lu ý một số điểm sau:
1. Học sinh cần trang bị cho mình kiến thức và kỹ năng tính toán nhạy bén
(khuyến khích các em học tốt các môn bổ trợ, đặc biệt là môn Toán).
2. Cần trang bị cho học sinh những kiến thức hóa học cơ bản và nâng cao ở
một mức độ nhất định (phản ứng tổng, các chuyên đề oxit axit, chất lỡng tính
tác dụng với kiềm, )
3. Giáo viên và học sinh cần kiên trì và làm từng bớc.
4. Có thể dùng phơng pháp SUM nh một phơng pháp tham khảo (đã hớng
dẫn học sinh các cách giải bài tập cơ bản, sau đó mới đa ra một phơng pháp
giải quyết mới nhanh hơn).
5. Khuyến khích các em tham gia thông qua dạy học theo hớng nghiên cứu.
6. Đa ra nhiều dạng bài tập khác nhau để các em luyện tập cho thành thục.
7. Có hình thức kiểm tra, đánh giá hợp lí.

SKKN 2010
25

VII. Kết luận

Nội dung đề tài đề cập tới một xu hớng là thay đổi phơng pháp dạy
học và bồi dỡng học sinh giỏi hoá học. Việc thực thi đề tài phụ thuộc vào rất
nhiều các yếu tố nh kiến thức hóa học của giáo viên và học sinh
Việc khai thác, ứng dụng phơng pháp SUM giúp cho giáo viên và
học sinh có thêm những cái nhìn mới về phơng pháp giải bài tập hóa học.
Với xu hớng thi đại học tới đây, khi những phơng pháp giải bài tập hóa học