PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ Hoá học môn khoa học quan trọng nhà trường Môn Hoá học cung cấp cho học sinh hệ thống kiến thức phổ thông, thiết thực Do giáo viên môn Hoá học cần hình thành em kỹ bản, phổ thông thói quen học tập, làm việc khoa học tảng cho việc giáo dục xã hội chủ nghĩa, phát triển lực nhận thức, lực hành động, có phẩm chất cần thiết cẩn thận, kiên trì, trung thực, tỉ mỉ, xác, có ý thức trách nhiệm với thân, gia đình, xã hội Thông qua học tập môn Hóa học HS tìm hiểu kiến thức cấu tạo, phân loại, tính chất ứng dụng chất Trong phần tính chất chất có xuất phản ứng hoá học kéo theo phương trình hoá học xuất Việc cân phương trình hoá học việc cần thiết để HS giải toán hoá học Khi nói đến môn Hoá học trường trung học sở, đa phần học sinh cho môn học khó, lẽ vấn đề lí thuyết HS học thuộc liên quan đến tập va chạm đến số học sinh yếu môn toán dễ nản chí không muốn học Bài tập dạng cân phương trình hóa học dạng tập quan trọng hầu hết toán hóa học liên quan đến phương trình hóa học, sử dụng phương trình hóa học để tính toán số liệu liên quan Do cân phương trình sai dẫn tới kết toán sai Trong phương trình hóa học có nhiều loại cho nhiều chất cụ thể, phản ứng có nhiều chất tham gia, nhiều sản phẩm Vì để cân cho nhanh phương trình hóa học vấn đề khó học sinh Giáo viên cần truyền đạt kiến thức để HS tự cân phương trình, phát triển lực tư duy, sáng tạo mà gây hứng thú học tập cho học sinh điều quan tâm Xuất phát từ lý với suy nghĩ làm giúp HS cân nhanh phương trình hóa học, tạo tiền đề cho việc phát triển tư em cấp cao mạnh dạn đưa số phương pháp giúp HS cân phương trình hóa học cấp THCS PHẦN II: GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ I Cơ sở lý luận: Trong Hoá học có nhiều chất, nhiều phản ứng xảy theo chế dạng khác Nhưng xét nguyên tắc chung để cân phương trình hoá học phải cho số nguyên tử nguyên tố phương trình trước sau phản ứng phải Đối với phản ứng đơn giản có chất phản ứng tạo hay sản phẩm việc cân phương trình dễ Nhưng gặp phải loại phản ứng mà có nhiều chất phản ứng sản phẩm học sinh không dễ cân Mặt khác chương trình Hóa học THCS, phương trình khó chủ yếu phản ứng oxi hóa - khử chương trình hóa học học sinh không học mà giới thiệu làm quen cách sơ đẳng chương trình hóa học lớp Vì phạm vi đề tài cách cân phương trình đơn giản có trình bày thêm kinh nghiệm bồi dưỡng cân số dạng phương trình phản ứng oxi hóa – khử giúp học sinh khá, giỏi cân phương trình cách dễ dàng áp dụng vào giải tập sau Nội dung xếp theo dạng, dạng có nguyên tắc áp dụng, bước tiến hành ví dụ cụ thể II Thực trạng: Hiện đại đa số học sinh học môn Hóa đặc biệt làm quen với phương trình, viết phương trình hóa học nhiều bỡ ngỡ, chưa định hình cách cân phương trình hóa học, cách đếm số nguyên tử nguyên tố, chưa biết chọn hệ số viết vị trí nào, có số học sinh giỏi cân chưa nhanh Số học sinh lại chậm chưa biết cách cân bằng, điều làm cho em chán nản chưa ý học tập Trong đặc trưng môn Hóa học giải tập thường liên quan đến phương trình hóa học, viết phương trình không dẫn đến kết toán sai hoàn toàn Chính mà học giáo viên lại phải hướng dẫn học sinh viết phương trình, cân phương trình Điều thời gian giải tập hóa học Qua khảo sát cho học sinh lớp làm tập cân phương trình hóa học qua năm học thấy kết thấp, cụ thể: Cân Năm học Sĩ số 2009 -2010 2010 -2011 2011 -2012 2012 - 2013 Bản thân 44 20 21 22 Biết cân Không biết cân nhanh SL % SL % SL % 0 15 34,1 29 65,9 0 40 12 60 0 33,3 14 66,7 0 27,3 16 72,7 giáo viên trẻ phân công công tác trường THCS Thành Lâm, trường học vùng cao, với điều kiện nhiều khó khăn, thiếu trang thiết bị, phòng học môn; đồng thời tất học sinh dân tộc thiểu số với trình độ hạn chế, lực tư chưa cao đầu tư cho học tập đại đa số gia đình Vì trình giảng dạy học tập gặp nhiều khó khăn đặc biệt với môn thực nghiệm môn Hóa Tuy nhiên thân trăn trở để tìm hướng đi, cách giải vấn đề cho ngắn gọn, dễ hiểu dễ nhớ Trong sáng kiến xin trình bày kinh nghiệm thân trình giảng dạy nội dung cân phương trình hóa học III Nội dung: Giải pháp thực hiện: 1.1 Đối với học sinh: Để làm toán cân phương trình hóa học học sinh phải biết nguyên tắc cân phương trình; biết đếm số nguyên tử trước, sau phản ứng; biết lựa chon hệ số biết viết hệ số vị trí Để làm điều đòi hỏi HS phải có phương pháp kết hợp với tăng cường làm tập để hình thành kĩ cân phương trình hóa học 1.2 Đối với giáo viên: Bản thân giáo viên phải có đầu tư để tìm phương pháp phù hợp Đồng thời trình giảng dạy giáo viên phải phân loại đối tượng học sinh để từ có dạng tập cụ thể cho đối tượng Đối với học sinh khá, giỏi giáo viên giảng dạy tập nâng cao đòi hỏi học sinh phải vận dụng tối đa khả tư Riêng với học sinh lại dạy kĩ đưa tập phù hợp với trình độ học sinh để em tiếp thu kiến thức thuận lợi, giảm bớt tâm lý ngại học Hóa Đồng thời thường xuyên củng cố, kiểm tra kiến thức giúp em ghi nhớ học tốt để đánh giá kịp thời khả nhận thức học sinh, từ để kịp thời điều chỉnh Biện pháp thực hiện: 2.1 Cách tính số nguyên tử nguyên tố: Một thao tác quan trọng, thiếu cân phương trình hóa học phải đếm số nguyên tử nguyên tố trước, sau trình cân phương trình Tuy nhiên không dễ để đếm cách, đặc biệt nguyên tố nằm nhiều chất Vì GV cần hướng dẫn tỉ mỉ cho HS cách đếm: - Nếu nguyên tố nằm chất lấy hệ số nhân với số nguyên tố công thức hóa học chất - Nếu nguyên tố nằm nhiều chất ta tính số lượng nguyên tử nguyên tố chất cộng lại Ví dụ: Cho phản ứng: NaOH + CO2 Na2CO3 + H2 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 cân PTHH: Để HS cân phương trình hóa học nhanh, giảng dạy người GV phải lưu ý HS tuân theo số nguyên tắc sau: - Trong phương trình hóa học số nguyên tử nguyên tố trước sau phản ứng phải - Khi cân phương trình hóa học, tuyệt đối không thay đổi số công thức hóa học viết mà thêm phần hệ số 2.3 Một số ý viết cân PTHH: - Khi viết hệ số phải viết ngang với CTHH - Trong nhiều trường hợp, công thức có nhóm nguyên tử coi nhóm đơn vị để cân - Trong trường hợp cân gặp hệ số phân số phải khử mẫu hệ số để hệ số số nguyên - Sau cân xong phải kiểm tra lại cách đếm số nguyên tử trước sau phản ứng xem số nguyên tử nguyên tố trước sau phản ứng có không Nếu phương trình cân đúng, ngược lại phương trình cân sai phải cân lại 2.4 Các phương pháp cân PTHH áp dụng khung chương trình THCS: Dạng 1: Cân PTHH phương pháp "Nguyên tố trung tâm’’ * Các bước tiến hành: Bước 1: Chọn nguyên tố trung tâm nguyên tố có số lượng nguyên tử nhiều Bước 2: Cân nguyên tố trung tâm cách đưa hệ số số nguyên hay phân số vào trước công thức chứa nguyên tố trung tâm Bước 3: Từ cân nguyên tố lại tương tự cho số nguyên tử nguyên tố hai vế phương trình Bước 4: Hoàn chỉnh phương trình cách khử mẫu (nếu cần) * Các ví dụ minh họa: Ví dụ 1: Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau : o t Al + O2 Al2O3 Hướng dẫn giải: Bước 1: Ta thấy sau phản ứng có 2Al, 3O mà trước phản ứng có 1Al, 2O Do chọn Oxi nguyên tố trung tâm Bước 2: Cân nguyên tố Oxi cách thêm hệ số Al + to O2 vào trước O2 Al2O3 Bước 3: Lúc trước phản ứng có 1Al, sau phản ứng có 2Al Do ta cân Al cách thêm hệ số vào truớc Al 2Al + 3O 2 to Al2O3 Bước 4: Hoàn chỉnh phương trình cách khử mẫu, ta PTHH: 4Al + 3O2 t0 Ví dụ 2: Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau: NH3 + 2Al2O3 to O2 NO + H2O Hướng dẫn giải: Bước 1: Ta thấy số nguyên tử H nhiều nhất: trước phản ứng có 3H, sau phản ứng có 2H Do chọn Hidro nguyên tố trung tâm Bước 2: Cân Hidro cách thêm hệ số to NH3 + O2 NO + Bước 3: Lúc sau phản ứng có (1 + Do ta cân Oxi cách thêm hệ số trước H2O H2O ) = O, trước phản ứng có 2O 2 trước O2 to O2 NH3 + NO + H2O Cuối trước phản ứng có 1N, sau phản ứng có 1N (cân bằng) Bước 4: Để phân số ta quy đồng mẫu số chung khử mẫu phương trình hoàn chỉnh: t0 4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O * Bài tập vận dụng: Cân PTHH sau: P + FeCl2 Al O2 P2O5 + Al + HCl Al2O3 + HCl Fe3O4 + Al HClO to t to,xt o HCl AlCl3 + Fe AlCl3 + H2 AlCl3 + H2O Al2O3 + + Fe O2 Dạng 2: Cân phương trình phản ứng phương pháp “Chẵn- Lẻ” Dạng sử dụng để hướng dẫn học sinh cân phương trình phản ứng có SGK hiệu * Các bước tiến hành Bước 1: Xét chất trước sau phản ứng để tìm nguyên tố có số nguyên tử số công thức hoá học số chẵn công thức khác lại số lẻ Bước 2: Đặt hệ số trước công thức có số nguyên tử số lẻ để làm chẵn số nguyên tử nguyên tố Bước 3: Tìm hệ số lại để hoàn thành phương trình hóa học * Các ví dụ cụ thể Ví dụ 1: Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau: Al + O2 to Al2O3 Hướng dẫn giải: Bước 1: Nhận thấy: Trước phản ứng có 2O (số chẵn), sau phản ứng có 3O (số lẻ) Bước 2: Làm chẵn số nguyên tử Oxi sau phản ứng cách thêm hệ số vào trước Al2O3 Al + O2 to 2Al2O3 Bước 3: Khi đó: sau phản ứng có 4Al, trước phản ứng có 1Al, nên ta đặt hệ o t số vào trước Al: 4Al + O2 2Al2O3 Cuối thấy sau phản ứng có 6O, trước phản ứng có 2O nên ta thêm hệ số vào trước O2 phương trình hoàn chỉnh: 4Al + t0 3O2 2Al2O3 Ví dụ 2: Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau: FeS2 + O2 to Fe2O3 + SO2 Hướng dẫn giải: Bước 1, 2:Ta thấy số nguyên tử Oxi O2 SO2 số chẵn Fe2O3 số lẻ nên ta phải làm chẵn số nguyên tử Oxi Fe 2O3 cách đặt hệ to số trước công thức Fe2O3 FeS2 + O2 2Fe2O3 + SO2 Bước 3: Tiếp theo cân nguyên tử Sắt: Trước phản ứng có 1Fe, sau phản ứng có 4Fe nên đặt hệ số trước FeS2 4FeS2 + to O2 2Fe2O3 + SO2 Lúc trước phản ứng coi S không đổi: Trước phản ứng có 8S sau to có 1S nên thêm hệ số trước SO2 4FeS2 + O2 2Fe2O3 + 8SO2 Cuối ta cân nguyên tử Oxi: Trước phản ứng có 2O, sau có 22O nên ta đặt hệ số 11 trước công thức O2 Ta t0 phương trình hoàn chỉnh: 4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2 Ví dụ 3: Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau: P + to O2 P2O5 Hướng dẫn giải: Bước 1, 2: Ta thấy số nguyên tử Oxi trước phản ứng số chẵn P 2O5 số nguyên tử Oxi số lẻ nên ta đặt hệ số trước to công thức P2O5 P + O2 2P2O5 Bước 3: Tiếp theo cân nguyên tử P: Trước phản ứng có 1P, sau có 4P nên đặt hệ số trước P to 4P + O2 2P2O5 Khi đó: Trước phản ứng có 2O sau phản ứng có 10O nên cân Oxi cách thêm hệ số trước O2 ta phươngt0trình hoàn chỉnh: 4P + 5O2 P2O5 * Bài tập vận dụng: Cân PTHH sau: Fe + Na to to Cl2 + O2 FeCl3 Na2O N2O5 + H2O HNO3 P2O5 + H2O H3PO4 HCl + Fe FeCl2 + Na2SO4 + BaCl2 Na + Fe(OH)3 HgO H2 O to NaCl to + H2 BaSO4 NaOH + H2 Fe2O3 + H2O Hg O2 + Dạng 3: : Cân phương trình phản ứng cháy hợp chất Hữu Đối với HS lớp HS chưa biết hợp chất hữu gì, kể HS lớp đến đầu HKII tìm hiểu Nhưng lớp học phần tính chất hoá học Oxi, phần Oxi tác dụng với hợp chất chủ yếu phản ứng to 10 Bước 1: Đầu tiên coi hệ số C2H4 Vậy trước phản ứng có 2C, 4H; sau phản ứng có 1C, 2H Bước 2: Thêm hệ số trước COo2, hệ số trước H2O để cân C H t C2H4, + O2 2CO2 + 2H2O Khi sau phản ứng có số nguyên tử Oxi (2.2 + 2.1) = 6O trước phản ứng 2O, cân Oxi cách thêm hệ số trước O ta phương t0 trình: C2H4 + 3O2 2CO2 + 2H2O ªTừ phương trình GV triển khai hợp chất khác như: C4H10, C3H4, C3H6, (hợp chất gồm C, H) cuối CxHy để tăng độ khó, tăng khả tư HS Ví dụ 3: Cân sơ đồ phản ứng sau: o t CxHy + O2 CO2 + H2O Hướng dẫn giải Bước 1: Coi hệ số CxHy Vậy trước phản ứng có xC, yH; sau phản ứng có 1C, 2H y trước H2O để cân C H Bước 2: Thêm hệ số x trước CO2,; CxHy + O2   to xCO2 + y H2O y 2 Lúc sau phản ứng có  x +  O trước phản ứng có 2O Do ta thêm   y 4 hệ số  x +  trước O2 ta phương trình: t   y 4 CxHy +  x +  O2 Ví dụ 4: Cân sơ đồ phản ứng sau: C2H6O + O2 x CO2 + to CO2 + y H2O H2O 12 Hướng dẫn giải Đối với phương trình dạng hợp chất ban đầu có nguyên tố Oxi nên khó nguyên tắc trên: Bước 1: Coi hệ số C2H6O 1, lúc trước phản ứng có 2C, 6H sau phản ứng có 1C, 2H Bước 2: Thêm hệ số trước CO2 hệ số trước H2O o C2H6O + O2 t 2CO2 + 3H2O Khi sau phản ứng có (2.2 + 3.1) = 7O, trước phản ứng có (1 +2) = 3O, mà hệ số C2H6O nên có 1O Do tìm hệ số O cách thực phép tính sau: chỉnh: −1 = Thêm hệtsố trước O2 ta phương trình hoàn C2H6O + 3O2 2CO2 + 3H2O ª Từ VD GV triển khai số chất tương tự (phân tử gồm C, H, O) như: C3H8O3 , C2H6O2 , C2H4O2 sau tổng quát lên C xHyOz để rèn luyện khả cân phương trình học sinh Ví dụ 5: Cân sơ đồ phản ứng sau: CxHyOz + O2 to CO2 + H2O Hướng dẫn giải Bước 1: Coi hệ số CxHyOz 1, lúc trước phản ứng có xC, yH, zO; sau phản ứng có 1C, 2H, 3O Bước 2: Thêm hệ số x trước CO2 hệ số to CxHyOz + O2 y trước H2O xCO2 + y H2O 13   y 2 Lúc sau phản ứng có  x +  nguyên tử Oxi trước phản ứng có (z+2) nguyên tử Oxi số nguyên tử Oxi C xHyOz z Do ta thêm y z   x + −  trước O2 Ta phương trình hoàn chỉnh: 2  y z  CxHyOz +  x + −  O2  t0 x CO2 + 2 y H2O Ví dụ 6: Cân sơ đồ phản ứngo sau: C2H5O2N + t O2 CO2 + H2O + N2 Hướng dẫn giải Đối với học sinh THCS hợp chất gồm nguyên tố phức tạp theo nguyên tắc ban đầu : Bước 1: Đầu tiên coi hệ số C 2H5O2N trước phản ứng lúc có: 2C, 5H, 1N sau phản ứng là: 1C, 2H, 2N Bước 2: Đặt hệ số trước CO2 , hệ số C2H5O2N + to O2 trước H2O hệ số trước N2 2 2CO2 + Khi số nguyên tử Oxi sau phản ứng (2.2 + H2O + N2 13 1) = , trước phản ứng 2 4O Mà hệ số C2H5O2N nên có 2O cố định tìm hệ số O 9  13  −  : = Vậy ta thêm hệ số vào trước O2 4 2  cách thực phép tính:  C2H5O2N + O2 to 2CO2 + H2O + N2 Bước 3: Khử mẫu hệ số ta phương trình hóa học hoàn chỉnh: t0 4C2H5O2N + 9O2 8CO2 + 10H2O + 2N2 ªQua ví dụ GV cho học sinh khá, giỏi cân công thức tổng quát: o t 14 CxHyOzNt + O2 CO2 + H2 O + N2 Hướng dẫn giải Bước 1: Coi hệ số CxHyOzNt trước phản ứng lúc có: xC, yH, tN; sau phản ứng là: 1C, 2H, 2N Bước 2: Đặt hệ số x trước CO2, hệ số CxHyOzNt + O2 to y t trước H2O hệ số trước N2 2 y H2O + xCO2 + t N2   Tìm hệ số O2 cách thực phép tính:  x + − z  : = x + − y   y y H2O + t N2 z t y z  CxHyOzNt +  x + −  O2 2  xCO2 + * Bài tập vận dụng: Cân phương trình phản ứng sau o C4H10 + O2 C4H8 + O2 C6H6 + O2 C6H5NO2 + O2 CH4O + O2 C3H8O + O2 C3H9N + O2 C4H9NO2 + O2 t to o t to to to to to CO2 + H2O CO2 + H2O CO2 + H2O CO2 + H2 O CO2 + H2 O CO2 + H2O CO2 + H2O CO2 + H2 O Dạng 4: Cân phương trình phản ứng theo phương pháp: “Đại số” Với phương trình phức tạp có nhiều chất phản ứng hay sản phẩm khó để áp dụng cách cân trên, giáo viên hướng dẫn HS khá, giỏi cách cân theo phương pháp đại số * Các bước tiến hành: 15 Bước 1: Đưa hệ số a, b, c, d, e, f, vào công thức vế phương trình phản ứng Bước 2: Thiết lập phương trình toán học chứa ẩn theo nguyên tắc số nguyên tử nguyên tố trước sau phản ứng Từ hệ phương trình chứa ẩn Bước 3: Giải hệ phương trình vừa lập để tìm hệ số Bước 4: Đưa hệ số vừa tìm vào phương trình phản ứng khử mẫu (nếu cần) * Lưu ý: Đối với bước 3, HS lớp chưa học kiến thức giải hệ phương trình nên GV phải hướng dẫn cho HS cách giải, đặc biệt trường hợp số ẩn nhiều số phương trình chứa ẩn phải chọn giá trị cụ thể cho ẩn cho dễ giải hệ phương trình * Các ví dụ cụ thể: Ví dụ 1: Cân sơ đồ phản ứng sau Cu + H2SO4(đ) CuSO4 + SO2 + H2 O Hướng dẫn giải Bước 1: Đưa hệ số a, b, c, d, e, f, … vào công thức vế phương trình phản ứng aCu + bH2SO4 cCuSO4 + dSO2 + eH2O Bước 2: Lập hệ phương trình dựa vào nguyên tắc số nguyên tử nguyên tố trước sau phản ứng phải 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) 16 (I) 2b = 2e (3) 4b = 4c + 2d + e (4) Bước 3: Giải hệ phương trình (I) cách: Từ (3) ta có: b = e Chọn b = e = 1, kết hợp với (2), (4) (1)ªc = a = d = Bước 4: Đưa hệ số vừa tìm vào phương trình phản ứng ta được: Cu + H2SO4 CuSO4 + SO2 + H2O CuSO4 + SO2 + 2H2O Khử mẫu ta PTHH hoàn chỉnh Cu + 2H2SO4 Ví dụ 2: Cân sơ đồ phản ứng sau: Al + t HNO3(đ) Al(NO3)3 + NO2 + H2O Hướng dẫn giải Bước 1: aAl + bHNO3 cAl(NO3)3 + dNO2 + eH2O Bước 2: Lập hệ phương trình gồm: - Số nguyên tử Al: a=c (1) - Số nguyên tử H: b = 2e (2) - Số nguyên tử N: b = 3c + d (3) - Số nguyên tử O: 3b = 9c + 2d + e (4) Bước 3: Giải hệ: Từ (2) chọn e = ª b = Thay e, b vào (3) (4), kết hợp với (1) ª d = 1, a = c = Bước 4: Đưa hệ số vừa tìm vào phương trình phản ứng: PTHH: Al + 2HNO3 Al + 6HNO3 t Al(NO3)3 + NO2 + H2O Al(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O * Bài tập vận dụng: 17 Cân phương trình phản ứng sau: Cu + HNO3(đ) Cu(NO3)2 + MnO2 + HCl MnCl2 + FeO + HNO3(l) Fe(NO 3)3 + Fe(OH)2 + O2 + H2O0 Al + FeS2 + H2SO4(đ) O2 t t0 t NO2 + Cl2 + H2 O + H2 O H2O NO Fe(OH)3 Al2(SO4)3 + Fe2O3 + H2 O + SO2 SO2 Dạng 5: Cân phương trình phản ứng theo phương pháp: “nguyên tố thay đổi hóa trị” Ở dạng ta giải tạm thời vấn đề cân nhược điểm phương pháp việc lập giải hệ phương trình toán học tương đối phức tạp (đặc biệt HS lớp 8) Để khắc phục nhược điểm GV giới thiệu thêm cho HS dạng Tuy nhiên chất phương pháp áp dụng cho phản ứng oxi hóa – khử chương trình THCS HS lại chưa học phản ứng oxi hóa - khử Vì phương pháp áp dụng để hướng dẫn HS giỏi Khi đưa cho HS dạng GV cần ý: HS chưa biết khái niệm số oxi hoá, khử, chất phản ứng Oxi hoá - khử, để áp dụng phương pháp cấp độ THCS giáo viên không nên sử dụng số oxi hóa, nên dừng lại hóa trị nguyên tố * Phạm vi áp dụng: Sử dụng cho phản ứng có nguyên tố thay đổi hóa trị từ trước đến sau phản ứng (ở cấp độ THCS dừng phản ứng có hai loại nguyên tố thay đổi hóa trị) * Các bước tiến hành: Bước 1: Xác định nguyên tố có thay đổi hóa trị trước sau phản ứng 18 Bước 2: Tìm hiệu hóa trị nguyên tố thay đổi hóa trị cách lấy hóa trị nguyên tố trước phản ứng trừ cho hóa trị nguyên tố sau phản ứng (thường có hiệu số) Bước 3: Tìm bội chung nhỏ (BCNN) giá trị tuyệt đối hiệu số Bước 4: Lấy BCNN chia cho hiệu số để tìm hệ số hợp thức Lấy hệ số hợp thức đặt trước phân tử có chứa nguyên tử mà hiệu số hóa trị nhân với hệ số hợp thức BCNN Bước 5: Sau hoàn thành phương trình phản ứng theo bước sau: - Cân kim loại phi kim - Cân số nguyên tử Hidro (nếu có) Bước 6: Kiểm tra cách đếm số nguyên tử Oxi vế, không làm lại từ đầu * Lưu ý: + Khi nguyên tố trạng thái đơn chất tạm thời có hóa trị + Trong trường hợp nguyên tử thay đổi hóa trị có số khác ta nhân số với hiệu số để tìm BCNN đưa hệ số hợp thức vào phương trình phải ưu tiên đưa vào phân tử chứa nguyên tử * Các ví dụ cụ thể Ví dụ 1: Cân sơ đồ phản ứng sau: Cu + HNO3(l) Cu(NO3)2 + NO + H2O Hướng dẫn giải Bước 1: Xác định thay đổi hóa trị nguyên tố Cu + V HNO3 II II Cu(NO3)2 + NO + H2O Trong phản ứng có Cu N thay đổi hóa trị * Chú ý: GV hướng dẫn HS xác định hóa trị N HNO V oxit tương ứng HNO3 N2O5 N có hóa trị V 19 Bước 2: Tìm hiệu hóa trị nguyên tử: II 0–2= -2 Cu Cu V II 5–2= N N Bước 3: Tìm BCNN hai hiệu số: BCNN(2, 3) = Bước 4: Tìm hệ số hợp thức Cu N: - Hệ số hợp thức Cu là: (6 : 2) = - Hệ số hợp thức N là: (6 : 3) = Đưa hệ số hợp thức vào phương trình ta được: Cu + HNO3 3Cu(NO3)2 + 2NO + H2O Bước 5: Cân nguyên tố: - Trước phản ứng có 1Cu, 1N; sau phản ứng có 3Cu, 8N Do thêm hệ số trước Cu, hệ số trước HNO3 3Cu + 8HNO3 3Cu(NO3)2 + 2NO + H2O - Lúc trước phản ứng có 8H (tạm thời cố định), sau phản ứng có 2H Do thêm hệ số trước H2O 3Cu + 8HNO3 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O Bước 6: Đếm số nguyên tử Oxi: Trước phản ứng có: 8.3 = 24O, sau phản ứng có 3.3.2 + 2.1 + 4.1 = 24O Do số nguyên tử Oxi trước sau phản ứng nên phương trình hóa học cân * Lưu ý: GV hướng dẫn HS nhẩm nhanh theo sơ đồ sau: Cu V II 0–2= -2 ×3 Cu II BCNN(2,3) = 20 N 5–2= ×2 N Từ HS đưa hệ số vào để cân nguyên tố lần lượt: Cu, N, H sau kiểm tra lại phương trình Ví dụ 2: Cân phương trình: Al + to H2SO4(đ) Al2(SO4)3 + SO2 + H2 O SO2 + H2O Hướng dẫn giải: Bước 1: Al + VI III H2SO4 IV Al2(SO4)3 + Bước 2: Tìm hiệu số hóa trị: 2Al III (0 – 3).2 = - VI S Al2 IV 6–4= S Bước 3: BCNN(6, 2) = Bước 4: Tìm hệ số hợp thức Al S: - Hệ số hợp thức Al là: (6 : 6) = - Hệ số hợp thức S là: (6 : 2) = Đưa hệ số hợp thức vào phương trình ta được: Al + H2SO4 1Al2(SO4)3 + 3SO2 + H2 O Bước 5: Cân nguyên tố: - Trước phản ứng có 1Al, 1S; sau phản ứng có 2Al, 6S Do thêm hệ số trước Al, hệ số trước H2SO4 2Al + 6H2SO4(đ) 1Al2(SO4)3 + 3SO2 + H2 O - Lúc trước phản ứng có 12H (tạm thời cố định), sau phản ứng có 2H Do thêm hệ số trước H2O 2Al + 6H2SO4(đ) 1Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O 21 Bước 6: Trước phản ứng có 24O, sau phản ứng có 24O Do phương trình cân * Sơ đồ tóm tắt: VI Al + III H2SO4 IV Al2(SO4)3 + SO2 + H2O III (0 – 3).2 = - 2Al ×1 Al2 VI BCNN(6,2) = IV 6–4= S Ví dụ 3: Cân PTHH sau: Fe + HNO3(đ) ×3 S t0 Fe(NO3)3 + NO2 + H2O Hướng dẫn giải: V Fe + III IV HNO3 Fe(NO3)3 + NO2 + H2 O III 0–3= -3 Fe ×1 Fe V BCNN(3,1) = IV 5–4= N ×3 N Từ HS đưa hệ số vào để cân nguyên tố lần lượt: Fe, N, H sau kiểm tra lại phương trình ta PTHH: Fe + 6HNO3 Fe(NO3)3 + 3NO2 + CuSO4 + SO2 + 3H2O * Bài tập vận dụng: Cân PTHH sau: Cu + H2SO4(đ) t0 Fe2O3 + CO FeO + HNO3(l) Fe(NO3)3 + H2O + FeSO4 Al2(SO4)3 + Fe Al + Fe + H2O CO2 NO 22 Fe + HNO3(l) MnO2 + Fe + HCl HNO3(l) Fe(NO3)3 + MnCl2 + Fe(NO3)3 + NO + H2O Cl2 + H2O H2O + NO IV Kết nghiên cứu: Sau hướng dẫn học sinh cân với phương pháp trình bày, học sinh biết cách cân cân nhanh dạng phương trình hóa học SGK, sách nâng cao, chất lượng kiểm tra cải thiện Cụ thể sau cho HS lớp làm kiểm tra học kỳ II cân phương trình hóa học, kết thu sau: Cân Năm học Lớp Sĩ số nhanh SL % 44 13,6 2009 -2010 39 15,4 20 25 2010 -2011 44 18,2 21 14,3 2011 -2012 20 30 22 13,6 2012 - 2013 21 9,5 Đồng thời thông qua buổi thảo luận Biết cân Không biết cân SL % 30 68,2 27 69,2 13 65 31 70,5 15 71,4 13 65 15 68,2 15 71,4 tổ chuyên môn, SL % 18,2 15,4 10 11,3 14,3 18,2 19,1 lớp học chuyên đề sáng kiến đưa thảo luận đại đa số đồng nghiệp đồng ý đưa vào áp dụng thu kết cao PHẦN III : KẾT LUẬN – ĐỀ XUẤT I Kết luận: Sau thời gian nghiên cứu kết hợp với thực tế giảng dạy, nhận thấy việc đưa dạng chủ yếu để cân PTHH quan trọng việc phát triển tư trí lực học sinh, giúp học sinh động, sáng tạo cách giải loại tập; đồng thời hình thành cho em lực phân tích, tổng hợp giúp em yêu thích môn hóa học 23 Không thế, phương pháp góp phần giảm bớt hoạt động giáo viên, phát huy lực tự nghiên cứu học sinh; phù hợp với phương pháp dạy học tích cực lấy học sinh làm trung tâm Trên số kinh nghiệm thân rút trình giảng dạy áp dụng vào dạy HS đại trà, HS giỏi thu số kết Tuy nhiên trình triển khai thực giảng dạy, đề tài không tránh khỏi thiếu sót Thông qua đề tài mong đóng góp, giúp đỡ đồng nghiệp để tính thực tiễn đề tài có kết cao II Đề xuất: - Cần có phòng học môn Hoá học - Cần cung cấp kịp thời dụng cụ hoá chất phục vụ cho thí nghiệm - Cần trang bị thêm máy chiếu để học đạt kết cao - Phòng giáo dục cần tăng cường triển khai chuyên đề soạn giảng, sử dụng giáo án điện tử số phần mềm dạy học hóa học để thân đồng nghiệp trao đổi, học hỏi kinh nghiệm nhiều Thành Lâm, ngày 10 tháng năm 2013 Xác nhận thủ trưởng đơn vị Tôi xin cam đoan sáng kiến kinh nghiệm viết, không chép người khác Giáo viên 24 Hoàng Thị Thuận 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 Môn: Hóa học 25 THANH HÓA NĂM 2013 26 [...]... 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: Cân bằng Năm học Lớp Sĩ số nhanh SL % 8 44 6 13,6... dẫn HS khá, giỏi cách cân bằng theo phương pháp đại số * Các bước tiến hành: 15 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. .. cho HS dạng này GV cần chú ý: HS chưa biết được các khái niệm như số oxi hoá, sự khử, bản chất của phản ứng Oxi hoá - khử, do đó để áp dụng được phương pháp này ở cấp độ THCS thì giáo viên không nên sử dụng số oxi hóa, chỉ nên dừng lại ở hóa trị của các nguyên tố * Phạm vi áp dụng: Sử dụng cho các phản ứng trong đó có các nguyên tố thay đổi hóa trị từ trước đến sau phản ứng (ở cấp độ THCS thì dừng ở. .. các hệ số Bước 4: Đưa các hệ số vừa tìm vào phương trình phản ứng và khử mẫu (nếu cần) * Lưu ý: Đối với bước 3, do HS lớp 8 chưa được học kiến thức về giải hệ phương trình nên GV phải hướng dẫn cho HS cách giải, đặc biệt trong trường hợp số ẩn nhiều hơn số phương trình chứa ẩn thì phải chọn giá trị cụ thể cho một ẩn nào đó sao cho dễ giải hệ phương trình nhất * Các ví dụ cụ thể: Ví dụ 1: Cân bằng sơ... BCNN chia cho từng hiệu số trên để tìm ra hệ số hợp thức Lấy hệ số hợp thức đặt trước phân tử có chứa nguyên tử mà hiệu số hóa trị của nó nhân với hệ số hợp thức bằng BCNN Bước 5: Sau đó hoàn thành phương trình phản ứng theo các bước sau: - Cân bằng kim loại hoặc phi kim - Cân bằng số nguyên tử Hidro (nếu có) Bước 6: Kiểm tra bằng cách đếm số nguyên tử Oxi ở 2 vế, nếu không bằng nhau thì làm lại từ... của các hợp chất hữu cơ, để phát triển tư duy lôgic và sáng tạo của HS thì đối với lớp chọn, khá thì GV có thể giới thiệu sơ qua và hướng dẫn HS cân bằng nhanh trong các bài kiểm tra Thông thường ở THCS thì dạng này là chủ yếu: Hợp chất hữu cơ + O2 CO2 + H2O + 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... 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 24 Hoàng Thị Thuận 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 Môn: Hóa học 25 THANH HÓA NĂM... 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 giỏi Khi... dụng: Cân bằng các phương trình phản ứng sau o C4H10 + O2 C4H8 + O2 C6H6 + O2 C6H5NO2 + O2 CH4O + O2 C3H8O + O2 C3H9N + O2 C4H9NO2 + O2 t to o t to to to to to CO2 + H2O CO2 + H2O CO2 + H2O CO2 + H2 O CO2 + H2 O CO2 + H2O CO2 + H2O CO2 + H2 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. .. Đếm số nguyên tử Oxi: Trước phản ứng có: 8.3 = 24O, sau phản ứng có 3.3.2 + 2.1 + 4.1 = 24O Do số nguyên tử Oxi trước và sau phản ứng bằng nhau nên phương trình hóa học đã cân bằng * Lưu ý: GV có thể hướng dẫn HS nhẩm nhanh theo sơ đồ sau: 0 Cu V II 0–2= -2 ×3 Cu II BCNN(2,3) = 6 20 N 5–2= 3 ×2 N Từ đó HS đưa các hệ số lần lượt vào để cân bằng các nguyên tố lần lượt: Cu, N, H sau đó kiểm tra lại phương ... hóa học lớp Vì phạm vi đề tài cách cân phương trình đơn giản có trình bày thêm kinh nghiệm bồi dưỡng cân số dạng phương trình phản ứng oxi hóa – khử giúp học sinh khá, giỏi cân phương trình cách... trạng: Hiện đại đa số học sinh học môn Hóa đặc biệt làm quen với phương trình, viết phương trình hóa học nhiều bỡ ngỡ, chưa định hình cách cân phương trình hóa học, cách đếm số nguyên tử nguyên... Nếu phương trình cân đúng, ngược lại phương trình cân sai phải cân lại 2.4 Các phương pháp cân PTHH áp dụng khung chương trình THCS: Dạng 1: Cân PTHH phương pháp "Nguyên tố trung tâm’’ * Các