1. MỞ ĐẦU
1.1. Lí do chọn đề tài:
Cũng như các bộ môn khoa học khác, dạy và học Hóa học ở các trường
hiện nay đã và đang được đổi mới tích cực nhằm góp phần thực hiện thắng lợi
các mục tiêu của trường THCS. Ngoài nhiệm vụ nâng cao chất lượng hiểu biết
kiến thức và vận dụng kỹ năng, các nhà trường còn phải chú trọng đến công tác
bồi dưỡng học sinh giỏi các cấp, coi trọng việc hình thành và phát triển tiềm lực
trí tuệ cho học sinh. Đây là một nhiệm vụ không phải năm nào, trường nào cũng
có thể làm tốt vì nhiều lý do như: do môn học mới đối với bậc trung học cơ sở
nên kiến thức kỹ năng của học sinh còn nhiều chỗ khuyết, một bộ phận giáo viên
chưa có đủ các tư liệu cũng như kinh nghiệm để đảm nhiệm công việc dạy học
sinh giỏi …
Trong những năm gần đây, vấn đề bồi dưỡng học sinh dự thi học sinh giỏi
cấp thành phố, cấp tỉnh được phòng giáo dục đặc biệt quan tâm, được các nhà
trường và các bậc cha mẹ học sinh nhiệt tình ủng hộ. Giáo viên được phân công
dạy bồi dưỡng đã có nhiều cố gắng trong việc nghiên cứu để hoàn thành nhiệm
vụ được giao. Tuy nhiên trong thực tế dạy bồi dưỡng học sinh giỏi còn nhiều
khó khăn cho cả thầy và trò.
Là một giáo viên năm nào cũng được phân công bồi dưỡng học sinh giỏi
Hoá học của trường, tôi đã có dịp tiếp xúc với một số bạn đồng nghiệp, khảo sát
từ thực tế học sinh và đã thấy được nhiều vấn đề trong đội tuyển: nhiều học sinh
thường xuyên mắc sai lầm và lúng túng khi tiếp xúc với các bài tập phức tạp.
Các em thường dùng phương pháp đại số với khá nhiều ẩn, thường giải bài tập
rất dài dòng. Trong khi các bài toán này hoàn toàn có thể giải gọn hơn và nhanh
hơn rất nhiều nếu nắm chắc một số phương pháp giải nhanh, trong đó có phương
pháp phân tích hệ số .
Với những lí do trên,tôi đã mạnh dạn nghiên cứu tổng hợp kinh nghiệm và
thể nghiệm đề tài: “RÈN MỘT SỐ KĨ NĂNG PHÂN TÍCH HỆ SỐ TRONG
GIẢI BÀI TẬP HÓA HỌC CHO HỌC SINH GIỎI LỚP 9 Ở TRƯỜNG
THCS HOẰNG ĐẠI” nhằm giúp cho các em HS giỏi tự tin hơn, giải được
nhiều bài tập khó một cách linh hoạt và chính xác.

nhiều chất khác. Tuy nhiên, ý nghĩa của các hệ số không chỉ dừng lại ở đó.
Trong hệ thống bài tập Hóa học có nhiều bài toán mà người giải không dễ gì tìm
được số mol các chất, nhất là các bài toán có chứa hỗn hợp phức tạp hoặc những
bài toán dưới dạng tổng quát. Hệ số cân bằng có thể gợi cho ta những cách giải
bài tập thông minh, mạnh mẽ, nhanh chóng và tiết kiệm thời gian. Những cách
giải bài tập dựa vào việc khai thác sâu các hệ số (hoặc chỉ số) được gọi chung là
phương pháp phân tích hệ số. Nếu biết khai thác triệt để các hệ số cân bằng và
kết hợp khéo léo với một vài phương phương pháp khác: bảo toàn nguyên tố,
quy đổi tương đương, bảo toàn khối lượng, phương pháp giá trị trung bình … thì
sẽ tạo nên nhiều điều thú vị, nhiều bài toán phức tạp được giải ra theo một trình
tự ngắn gọn và đơn giản.
Cơ sở của phân tích hệ số là dựa vào việc khai thác, hiểu sâu sắc về tương
quan giữa các hệ số và chỉ số, biến ý nghĩa của các hệ số thành công cụ mạnh
mẽ để giải các bài toán hóa học nhanh chóng và chính xác.
Trong đề tài này, tôi xin trình bày cơ sở của một vài dạng ứng dụng phân
tích hệ số vào việc giải bài tập hóa học THCS:
Dạng 1. Phân tích hệ số xác định nhanh tỉ lệ mol giữa các nguyên tố
trong hợp chất:
Trong nhiều phản ứng hóa học dạng tổng quát, mặc dù chưa biết công thức
hóa học của các chất tham gia nhưng thông qua các chỉ số và hệ số bằng chữ, ta
vẫn có thể phân tích và tìm ra mối liên hệ toán học giữa chúng. Phương pháp
này cho phép chúng ta tìm nhanh tỷ lệ số mol nguyên tử của các nguyên tố trong
cùng một chất (hoặc 2 chất khác nhau). Phương pháp này thường áp dụng tìm
công thức hóa học của một hợp chất (oxit kim loại, hiđrocacbon…).
2


Ví dụ: Phản ứng giữa oxit kim loại với chất thường (H 2,CO) thì số mol (H2, CO)
phản ứng bằng số mol oxi bị khử.
t

xt
1V 3V
2V
 V = 4V – 2V = 2V = V NH 3 => Thể tích giảm xuống bằng thể tích NH 3
sinh ra.
t
� 2SO3
- Phản ứng: 2SO2 + O2 ��
xt
2V
1V
2V
 V = 3V – 2V = 1V = VO2 => Thể tích giảm xuống bằng thể tích O2
phản ứng.
t
- Phản ứng: C3H8 + 5O2 ��
� 3CO2 + 4H2O
1V
5V
3V
4V
 V = 7V – 6V = 1V = V C 3 H 8 => Thể tích tăng lên bằng thể tích C 3H8
phản ứng.
Qua tham khảo tài liệu và nghiên cứu từ nhiều phản ứng tôi rút ra kết
luận: “Nếu hệ số của một chất bàng hiệu của các tổng hệ số ở mỗi vế phản ứng
thì chất đó có thể tích (hoặc số mol) tăng thêm (hoặc giảm xuống)”. Nếu biết
phần tăng thêm hoặc giảm xuống thì hoàn toàn tìm được thể tích của một chất
phản ứng.
Dạng 3. Phân tích hệ số kết hợp với phương pháp bảo toàn nguyên tố và
bảo toàn khối lượng.

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố cho nguyên tố Sắt => nFe(NO 3 ) 3 = nFe(bđ)
Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố cho nguyên tố Nitơ:
nHNO 3 = nN(muối) + nN(sp khí) = 3.nFe+ nN(sp khí)
Nhận xét: Nếu biết khối lượng của các khí sản phẩm và hỗn hợp A (hoặc muối
Fe) thì có thể áp dụng định luật BTKL => số mol HNO3.
2.2. Thực trạng vấn đề nghiên cứu:
Thói quen của của học sinh khi gặp các bài toán phức tạp là thường đặt ẩn.
Thực tế dạy học cho biết, đa số học sinh khối THCS chưa có nhiều kỹ năng giải
hệ phương trình toán chứa nhiều phương trình và nhiều ẩn. Trong các buổi bồi
dưỡng HS giỏi tôi thường chuẩn bị một số bài tập tạo nên tình huống khó giải
quyết nếu các em không biết sử dụng các phương pháp thông minh. Có lần tôi ra
bài toán: “Hòa tan 3,2 gam một oxit kim loại R xOy (R chiếm 70% theo khối
lượng vừa đủ H2SO4 loãng nồng độ 24,5% (D = 1,2 g/ml). Tính thể tích dung
dịch H2SO4 đã dùng mà không cần xác định tên kim loại. Kết quả cả nhóm HS
đều thực hiện phương pháp đại số và chỉ vài em giải ra bằng phương pháp ghép
ẩn số nhưng tốn rất nhiều thời gian. Sau khi tôi gợi ý cho các em phân tích quan
hệ giữa kim loại R với Oxi và H2SO4, thì các em lại giải ra ngay. Cụ thể:
Trước khi có gợi ý của giáo viên, một HS (giỏi nhất) đã giải như sau:
xR

7

Theo đề bài ta có : 16 y =
3
2RxOy + 2yH2SO4
(Rx+ 16y) 98y
3,2
m=?

�



Ngoài ra, do điều kiện kinh tế ở địa phương còn nhiều khó khăn, vì vậy điều
kiện học tập của các em còn nhiều hạn chế. Nhiều học sinh chưa có sách tham
khảo, một số em có sách tham khảo lại chưa biết cách học tập với sách. Để khắc
phục những sai lầm và khó khăn nêu trên, tôi nghĩ cần phải nghiên cứu, tổng
hợp về phương pháp phân tích hệ số để giúp HS giải dễ dàng và nhanh chóng
một số bài tập có tính chất phức tạp.
Để áp dụng đề tài, tôi thực hiện một số khâu quan trọng như sau:
Thứ nhất: Điều tra trình độ HS, tình cảm thái độ của HS về nội dung của đề tài:
điều kiện học tập của HS. Hướng dẫn cách sử dụng sách tham khảo và giới thiệu
một số sách của thư viện trường để HS mượn đọc.
Thứ 2: Chọn lọc và nhóm các bài toán theo dạng, xây dựng phương pháp giải
chung cho mỗi dạng, biên soạn bài tập mẫu, bài tập vận dụng và bài tập nâng
cao. Ngoài ra phải dự đoán trước những sai lầm mà HS có thể mắc phải.
Thứ 3: Lên kế hoạch về thời lượng cho mỗi dạng toán. Tham khảo tài liệu, trao
đổi với đồng nghiệp, nghiên cứu các đề thi HS giỏi của thành phố và một số
huyện khác, viết thành tài liệu riêng để bồi dưỡng HS.
2.3. Các giải pháp:
2.3.1. Đối với giáo viên.
Khi thực hiện đề tài vào việc giảng dạy, trước hết tôi hướng dẫn các em
phương pháp khai thác, phân tích mối liên hệ giữa các hệ số trong từng loại phản
ứng hóa học (như đã nêu trong cơ sở lí luận). Sau đó tổ chức giải khảo sát một
số bài tập mẫu để rút ra nguyên tắc chung, để giải toán theo phương pháp phân
tích hệ số gồm các bước cơ bản sau:
Bước 1: Chuyển đổi các dữ kiện thành số mol (nếu được), xác định tỷ lệ số mol
của cặp chất tham gia (hoặc 1 cặp chất nào đó).
Bước 2: Viết đầy đủ các PTHH xảy ra (hoặc sơ đồ phản ứng).
Bước 3: Phân tích hệ số và chỉ số trong PTHH của các chất đã biết dữ kiện và
chất chưa biết (hoặc nguyên tố, nhóm nguyên tố trong chất cần tìm).

� xM + yH2O. (1)
2M + 2nHCl � 2MCln + nH2
(2)
nH 2 (1)= 1,344 : 22,4 = 0,06 (mol)
nH 2 (2) = 1,008 :22,4 = 0,045 (mol)
Từ (1) => nO(oxit) = nH 2 = 0,06 mol
=> mM = 3,48 – (0,06 . 16) = 2,52 (gam)
0

Từ (2) => nM =

2
0, 09
.nH 2 =
n
n

Vì nguyên tố M bảo toàn nên ta có:

0, 09
M = 2,52
n

Chỉ có n = 2; M = 56 là thỏa mãn (Fe)
=> nFe =

0, 09
= 0,045
2
x

6


1, 6  0, 03.16
= 0,02 (mol)
56
x
0, 02
2
Xét phân tử FexOy => y = 0, 03 = . Vậy CTHH oxit sắt là Fe2O3
3

nFe(oxit) =

Dạng 2: Phân tích hệ số trong các bài toán có sự tăng hoặc giảm thể tích chất
khí.
Ví dụ 1: Một hỗn hợp khí A gồm C 2H4, C2H2 (tỷ lệ số mol 2:3). Trộn hỗn hợp A
với một lượng H2 thì thu được được 15 lit hỗn hợp khí B. Đun nóng hỗn hợp B
có xúc tác Ni đến khi phản ứng hoàn toàn thì thu được 9 lit hỗn hợp khí C. Hãy
xác định thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp A. Biết hỗn hợp C không làm mất
màu dung dịch Br2.
Nhận xét: Vì C không làm mất màu dd Brom => A phản ứng hết.
Trong phản ứng cộng H2 vào các hợp chất có liên kết  thì thể tích khí giảm
xuống bằng thể tích H2 phản ứng.
Giải:
C không làm mất màu dd Brom => B phản ứng hết.
t
� C2H6 (1)
Các phản ứng: C2H4 + H2 ��
x 2

64 ml hỗn hợp khí C. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn.
Hãy xác định % thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp A.
Nhận xét:
- Cho19 ml B + 50 ml kk � 64 ml C < 69ml. Chứng tỏ B còn NO => ở thí
nghiệm 1 khí O2 phản ứng hết .
- Thể tích khí giảm xuống chính bằng thể tích O2 phản ứng mỗi thí nghiệm.
Giải:
PTHH:
2NO + O2 � 2NO2
Phân tích hệ số thấy: thể tích khí giảm xuống chính bằng thể tích O2 phản ứng.
TN1: => VO 2 (pư) = 15 + 5 – 19 = 1 ml
TN2: => VO 2 = 19+ 50 – 64 = 5ml
7


20

VO 2 (50 ml kh=k) = 100 .50 = 10ml >5
Vậy NO ở thí nghiệm 2 đã phản ứng hết. Lượng NO ban đầu bằng tổng NO ở 2
phản ứng.
VNO = 2VO 2 = 2(1+5) = 12ml
%VNO =

12
.100% = 80% ;
15

%VN 2 = 100% - 80% = 20%

Dạng 3: Phân tích hệ số trong các bài toán có áp dụng định luật bảo toàn nguyên

loãng dư thì thu được 5,6 dm3 duy nhất (đktc). Tính m.
Nhận xét: nFe(bđ)= nFe (A) = nFe (muối nitrat), vì vậy muốn tìm khối lượng Fe ban
đầu thì phải tìm số mol Fe.
56

Giải:

nNO = 22, 4 = 0,25 mol
Quy đổi: Fe3O4 � FeO + Fe2O3
O
Fe ��
�
� Fe, Fe2O3, FeO (B)
Fe2O3 + 6HNO3 � 2Fe(NO3)3 + 3H2O
(1)
�
3FeO + 10HNO3
3Fe(NO3)3 + 5H2O + NO (2)
2

8


Fe + 4HNO3 � Fe(NO3)3 + 2H2O + NO
Đặt nFe(NO 3 ) 3 = nFe = a
Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố N ta có:
nHNO 3 = (3a + nNO) = 3a + 0,25 (mol)

(3)


nO(oxit) = 0,15 + (0,045.12) + (0,015.2)- ( 0,15.4) = 0,12
x

0, 09

3

Ta có: y = 0,12 = => Công thức Oxit sắt: Fe3O4
4
2.4. Hiệu quả của SKKN:
Những kinh nghiệm nêu trong đề tài đã phát huy rất tốt năng lực tư duy,
độc lập suy nghĩ cho đối tượng HS giỏi. Các em đã tích cực hơn trong việc tham
gia các hoạt động xác định hướng giải và tìm kiếm hướng giải cho các bài tập.
Qua đề tài này, kiến thức, kỹ năng của HS được củng cố một cách vững chắc,
sâu sắc; kết quả học tập của HS luôn được nâng cao. Từ chỗ rất lúng túng khi
gặp các bài toán nhiều phản ứng hoặc bài toán có chứa nhiều chỉ số và hệ số
dạng chữ, thì nay phần lớn các em đã tự tin hơn, biết vận dụng những kỹ năng
phân tích hệ số và kết hợp giải toán một cách khéo léo. Đặc biệt có một số em
đã biết giải toán một cách sáng tạo, có nhiều bài giải hay và nhanh. Đối với
những năm đề thi học sinh giỏi cấp Thành phố có các dạng bài tập này thì học
sinh đã làm được và đã đạt giải.
3. KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ

9


Để gây hứng thú học tập, tạo niềm tin cho HS thì việc phân dạng bài tập
và xây dựng phương pháp giải hợp lí là hết sức quan trọng. Muốn làm được việc
này thì giáo viên phải hội đủ trình độ chuyên môn vững vàng, có hiểu biết bao
quát và sâu sắc toàn bộ chương trình hóa học, có tinh thần nhiệt huyết, say mê

- Sách giáo khoa Hóa học 9.
- Sách giáo viên Hóa học 9.
- Sách thiết kế Hóa học 9.
- Chuyên đề bồi dưỡng Hóa học 8 - 9 - Hoàng Vũ.
- Bồi dưỡng Hóa học trung học cơ sở - Vũ Anh Tuấn (Chủ biên)
- Phạm Tuấn Hùng
- Bài tập nâng cao Hóa học 9 - Nguyễn Xuân Trường.
- Các dạng toán và phương pháp giải Hóa học 9 - Lê Thanh Xuân.
- Các dạng toán và phương pháp giải Hóa học 10 - Lê Thanh Xuân.

11