Chuyên đề: Hướng dẫn học sinh lớp 8 cân bằng phương trình hóa học

CHUYÊN ĐỀ:
HƯỚNG DẪN HỌC SINH LỚP 8 CÂN BẰNG PHƯƠNG TRÌNH
HÓA HỌC
I. MỤC TIEU 
1. Kiến thức: 
học sinh biết được:
- Phương trình hóa học dùng để biểu diễn Phản ứng hóa học. Gồm công thức hóa học của các chất phản ứng và các sản phấm với các hệ số thích hợp theo định luật bảo toàn khối lượng.
-Biết cách lập được PTHH khi biết các chất tham gia sản ứng và các sản phẩm.
- Củng cố và nắm vững một số phương pháp cân bằng hóa học để tính toán giải các bài tập hóa học
2. Kỹ năng
- Tiếp tục rèn luyện kỹ năng viết công thức hóa học, lập công thức hóa học, hoàn thành phương trình hóa học.
II. PHƯƠNG PHÁP:
- Nêu và giải quyết vấn đề
III. CHUẨN BỊ
- GV: Các ví dụ minh họa và các bài tập thực hành vận dụng.
- HS ôn tập nội dung các kiến thức: Hóa trị, các lập công thức hóa học, lập phương trình hóa học.
IV. HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC.
* Cho học sinh nhắc lai: Quy tắc về hóa trị
Hóa Trị: Là con số biểu thị khả năng llieen kết của tử của nguyên tố này với nguyên tử của nguyên tố khác.
Quy tắc:
 CTTQ : AaxBby 
Ta có biểu thức : a.x =b.y
* Chuyển thành tỉ lệ.
 = ta có x=b và y = a
 3. Bài giảng:
1. Các bước để cân bằng một phản ứng hóa học
GV: Thông báo:
- Cân bằng phương trình hóa học được thực hiện qua 3 bước:
Bước 1: Viết sơ đồ của phản ứng gồm công thức hóa học của các chất phản ứng và chất sản phẩm
Bước 2: Cân bằng số nguyên tử mỗi nguyên tố.
Bước 3: Viết phương trình hóa học. Ta viết lại sơ đồ phản ứng với hệ số đó xác định được và thay dấu “ --->” bằng dấu “ à “ 
Vậy chuyên đề hôm nay ta thực hiện 2 phương pháp cân bawbf một phản ứng hóa học đó là:
Phương pháp bội chung nhỏ nhất
Ta lấy bội chung nhỏ nhất của 2 chỉ số của một nguyên tố sau đó tìm hệ số cho phù hợp đặt trước phân tử của từng chất.
Phương pháp cân bằng đại số:
 Dùng phương pháp đại số (giải phương trình có nhiều ẩn) để xác định số phân tử, nguyên tử các chất tham gia và sản phẩm của phản ứng.
Cụ thể:
1. Phương pháp bội chung nhỏ nhất
B1: Viết sơ đồ của phản ứng.
B2: Chọn hệ số phù hợp: Nếu ta thấy trong phản ứng số nguyên tử một nguyên tố trước và sau phản ứng là hai số khác nhau, ta chọn bội số chung nhỏ nhất cho hai số sau đó nhân hệ số sao cho số nguyên tử hai vế bằng nhau.
B3: Viết lại phương trình với
Vd1: Cho bột sắt tác dụng với khí Clo có ánh sáng khuếch tán ta thu được sắt III Clo rua. Hãy thành lập phương trình hóa học của phản ứng
B1: Viết sơ đồ của phản ứng 
Fe + Cl2 --- to -->	 FeCl3
B2:Chọn hệ số cho phù hợp
Ta thấy số nguyên tử Cl trước phản ứng là 2 sau phản ứng là 3 vậy bội số chung nhỏ nhất là 6. ta nhân hệ số của Cl2 với 3,hệ số của FeCl3 với 2
 	Fe + 3Cl2 --- to -->	2FeCl3
 Sau đó nhân hệ số của Fe với 2
2Fe + 3Cl2 --- to -->	2FeCl3	
B3: Viết lại phương trình hoá học với hệ số đã có
2Fe + 3Cl2 	 to	2FeCl3
Vd2: Đốt cháy nhôm trong oxi ta thu được nhômoxít (Al2O3). Lập phương trình hoá học của phản ứng 
B1: Viết sơ đồ của phản ứng
 	Al + O2 ----to--> Al2O3
B2:Chọn hệ số cho phù hợp
 Ta thấy số nguyên tử O trước phản ứng là 2 sau phản ứng là 3 vậy bội số chung nhỏ nhất là 6. ta nhân hệ số của O2 với 3,hệ số của AlO3 với 2
Al + 3O2 ----to--> 2Al2O3
 Sau đó nhân hệ số của Al với 2
2Al + 3O2 ----to--> 2Al2O3
B3: Viết lại phương trình hoá học với hệ số đã có 
2Al + 3O2 to 2Al2O3
Ví dụ 3: P + O2 ---P2O5
Ta chọn oxi để cân bằng. Bội số chung nhỏ nhất của 2 và 5 là 10. lấy bội số chung trên chia cho chỉ số của nguyên tố oxi trong từng công thức hoá học để tìm hệ số.
t0
	10 : 2 = 5 điền 5 vào trước O2; 10 : 5 = 2 điền 2 vào trước P2O5 ta được:
	P + 5O2 ---2P2O5
t0
	Sau đó cân bằng phốt pho bằng cách thêm 4 vào trước P ta được PTHH.
	4P + 5O2 2P2O5
Ví dụ 4: Al + Cl2 - t0--AlCl3
	Cách làm ta chọn nguyên tố clo để cân bằng bội số chung nhỏ nhất của 2 chỉ số 2, 3 là 6. ta lấy 6 : 3 = 2 điền 2 trước AlCl3. Lấy 6 : 2 = 3 điền 3 trước Cl2 ta được.
	Al +3Cl2 - t0--2AlCl3
Cân bằng nhôm:
	2Al + 3Cl2 ---2AlCl3
2 Phương pháp cân bằng đại số
B1: Viết sơ đồ của phản ứng.
B2: Chọn hệ số cho phù hợp: Đặt hệ số của các phân tử là ẩn số sau đó ta lập phương trình và giải tìm ẩn số.
B3: Viết lại phương trình hoá học với ẩn số đã tìm được gắn vào hệ số của các phân tử.
Ví dụ a: Lập phương trình hóa học của phản ứng
a/ HCl + Al -------> AlCl3 + H2 
B1: giáo viên yêu cầu học sinh viết sơ đồ của phản ứng “sơ đồ của phản ứng đã dược viết”
HCl + Al -------> AlCl3 + H2 
B2:chọn hệ số cho phù hợp
Ta lần lượt gọi hệ số của HCl, Al, AlCl3,H2, lần lượt là a,b,c,d ta đưa vào sơ đồ phản ứng 
aHCl + bAl cAlCl3 + dH2
 Ta có :Trong AlCl3 có 3 Cl mà HCl chỉ có 1 Cl nên a= 3c
 Trong H2 có 2H mà HCl chỉ có 1H nên a= 2d 
	 a =3c	3c =2d d = 3
	 a =2d	=>	 c = 2	 a = 6
 b = c b = 2 c = b = 2 
B3:Viết phương trình hoá học,thay hệ số đã có vào sơ đồ
	6HCl + 2Al 2AlCl3 + 3H2
Ví dụ b: MgO + HCl -----> MgCl2 + H2O
B1: giáo viên yêu cầu học sinh viết sơ đồ của phản ứng “sơ đồ của phản ứng đã dược viết”
MgO + HCl -----> MgCl2 + H2O
B2:Chọn hệ số cho phù hợp
Ta lần lượt gọi hệ số của MgO, HCl, MgCl2, H2O lần lượt là a,b,c,d ta đưa vào sơ đồ phản ứng 
aMgO + bHCl -----> cMgCl2 + dH2O
Trong HCl có 1H và 1Cl nhưng trong MgCl2 có 2Cl,trong H2O có 2H nên ta có 
 b =2c =2d. 
Trong MgO có 1 O, 1Mg trong MgCl2 có1Mg, trong H2O có 1 O nên ta có:
 a =c =d
vậy ta có:b =2c =2a =2d với a, b, c, d là nhỏ nhất => 	a =c =d =1
 b=2
B3: Viết phương trình hoá học với hệ số đã có
MgO + 2 HCl MgCl2 + H2
Ví dụ c : Cân bằng phương trình phản ứng.
Bước 1: Viết sơ đồ phản ứng
Al + HNO3 (loãng) ----> Al(NO3)3 + NO + H2O
Bước 2: Đặt hệ số bằng các ẩn số a, b, c, d trước các chất tham gia và chất tạo thành (Nếu 2 chất mà trùng nhau thì dùng 1 ẩn)
Ta có.
a Al + b HNO3 ----> a Al(NO3)3 + c NO + b/2 H2O.
Lập phương trình toán học với từng loại nguyên tố có sự thay đổi về số nguyên tử ở 2 vế.
Ta nhận thấy chỉ có N và O là có sự thay đổi.
N: b = 3a + c (I)
O: 3b = 9a + c + b/2 (II)
Giải phương trình toán học để tìm hệ số
Thay (I) vào (II) ta được.
3(3a + c) = 9a + c + b/2
2c = b/2 ----> b = 4c ---> b = 4 và c = 1. Thay vào (I) ---> a = 1.
Bước 3: Thay hệ số vừa tìm được vào phương trình và hoàn thành phương trình.
Al + 4 HNO3 Al(NO3)3 + NO + 2 H2O
Ví dụ 2: Lập PTHH của phản ứng:
	Cu + H2SO4 đ ----CuSO4 + SO2 + H2O
t0
	Bước1: Đưa hệ số hợp thức vào PTHH:
	a Cu + b H2SO4 ----c CuSO4 + d SO2 + e H2O
	Bước2: Cân bằng số nguyên ở hai vế của phản ứng:
	Cu : a = c	(1)
	S : b = c + d	(2)
	H : 2b = 2e	(3)
	O : 4b = 4c + 2d + e	(4)
	Bước 3: Giải hệ PTHH trên bằng cách từ phương trình (3) chọn e = 1 b = 1. Tiếp tục giải bằng cách thế giá trị b và e vào phương trình 3, 4 sau đó giải hệ ta được 
c = d = . Thay c = vào phương trình (1) ta được a = .
t0
	Bước4. Thay vào PTHH ta được 
	Cu + H2SO4đ ---- CuSO4 + SO2 + H2O
t0
	Quy đồng mẫu số với 2 rồi khử mẫu ta được PTHH:
Cu + 2H2SO4đ CuSO4 + SO2 + 2H2O