Sáng kiến kinh nghiệm Hệ thống kiến thức từ cơ bản đến nâng cao của bài toán xác định công thức hóa học (Hóa vô cơ) cấp THCS phù hợp với từng loại học sinh để giảng dạy đạt hiệu quả cao

SỞ GD & ĐT ĐỒNG THÁP
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƯỜNG THCS-THPT 
 BÌNH THẠNH TRUNG
 Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM NĂM HỌC 2016-2017
Tên SKKN: “HỆ THÔNG KIẾN THỨC TỪ CƠ BẢN ĐẾN NÂNG CAO CỦA BÀI TOÁN XÁC ĐỊNH CÔNG THỨC HÓA HỌC (HÓA VÔ CƠ) CẤP THCS PHÙ HỢP VỚI TỪNG LOẠI HỌC SINH ĐỂ GIẢNG DẠY ĐẠT HIỆU QUẢ CAO”
 Họ và tên tác giả: PHAN VĂN NGUYÊN
 Chức vụ: Giáo viên 
I. THỰC TRẠNG VÀ NGUYÊN NHÂN
 1.Thực trạng:
 - HS thuộc địa bàn nông thôn nên tiếp cận kênh thông tin và sách tham khảo rất hạn chế
 - Kiến thức SGK và sách tham khảo manh mún, rời rạc không hệ thống, rất khó để học sinh tổng hợp thành kiến thức cho bản thân.
 Thống kê kết quả học sinh chưa tiếp cận cách giải bài toán xác định CTHH
Lớp
Kém
Yếu
Trung bình
Khá
Giỏi
SL
 TL
SL
 TL
SL
 TL
SL
 TL
SL
 TL
8/2
3
8,8%
8
23,5%
10
29,4%
7
20,5%
6
17,8%
9/1
4
11,1%
8
22,2%
10
27,8%
14
38,9%
 2. Nguyên nhân:
 a. Nguyên nhân chủ quan:
 - Khả năng phân loại, hệ thống và tổng hợp các dạng bài toán của học sinh còn yếu.
 - Ý thức học tập chưa cao, cách rèn luyện bài tập chưa có hiệu quả, còn lơ đảng trong quá trình lắng nghe giáo viên giảng bài trên lớp
 b. Nguyên nhân khách quan: 
 - Đây là loại bài tập kiến thức rất khó làm cho một số học chưa hứng thú học tập
 - Bài toán xác định công thức hóa học có một số dạng mang tính trừu tượng cao, một số bài toán có nội dung kiến thức khó.
 Từ đó bản thân nhận thấy để dạy học có hiệu qủa dạng bài toán này nên hệ thống các dạng bài toán từ dễ đến khó giúp học học tốt môn hóa học 
II. CÁC BIỆN PHÁP VÀ GIẢI PHÁP 
Dạng 1: Xác định CTHH của hợp chất khi biết % nguyên tố 
a. Xác định CTHH của hợp dựa vào % nguyên tố và khối lượng mol chất (PTK)
 * Phương pháp giải:
 Bước 1: Đặt công thức tổng quát : AxBy và AxByCz ( x,y,z là số nguyên dương)
 Bước 2: Tìm MA, MB, mC
 Bước 3: Áp dụng biểu thức: 
 Bước 4: Tìm x, y, z và lập CTHH của hợp chất
 Xác định CTHH cña hîp chÊt A gåm 40% Cu; 20%S và 40%0. Biết khối lượng mol hợp chất A là 160 g
 Bước 1: Đặt công thức tổng quát : CuxSyOz ( x,y,z là số nguyên dương)
 Bước 2: Tìm MCu, MS, MO => MCu= 64x ; MS =32y ; MO =16z ; MA =160 
 Bước 3: Áp dụng biểu thức: => 
 Bước 4: Tìm x, y, z và CTHH =>x=1; y=1;z =4.CTHH của hợp chất là: CuSO4
 	b. Xác định CTHH dựa vào thành phần % khối lượng nguyên tố 
 * Phương pháp giải:
Bước 1: Đặt CTTQ: AxByCz (x, y, z nguyªn d­¬ng).
Bước 2: Tìm MA, MB, MC
Bước 3: Lập tỉ lệ về khối lượng: MA: MB: MC= %A : %B : %C
Bước 4: Tìm x, y, z và lập CTHH của hợp chất
 Trường hợp 1: Đề bài cho biết tên nguyên tố
 T×m c«ng thøc ®¬n gi¶n cña hîp chÊt A gåm 40%Cu, 20%S, 40%O.
Bước 1: Đặt CTTQ CuxSyOz (x, y, z nguyªn d­¬ng).
Bước 2: Tìm MA, MB, MC => MCu = 64x; MS = 32y; MO = 16z
Bước 3: 64x : 32y : 16z = 40 : 20 : 40 => x : y : z = 
Bước 4: Tìm x, y, z và lập CTHH của hợp chất
x : y : z = 1 : 1 : 4 => x = 1; y = 1; z = 4. VËy c«ng thøc ®¬n gi¶n cña A lµ CuSO4
 Trường hợp 2: Đề bài cho không biết tên nguyên tố
 	 Cho một oxit kim loại R, trong đó thành phần phần trăm theo khối lượng của R là 70% 
Bước 1: Đặt CTTQ RxOy 
 gọi n là hóa trị của R (n = 2y/x) với n, x, y nguyªn d­¬ng.
Bước 2: Tìm MR, MO, => MR = Rx; MO = 16y
Bước 3: Lập tỉ lệ về khối lượng : Ta cã: => 
Bước 4: Biện luận tìm x,y và lập CTHH của hợp chất với n = 2y/x
 n = 1 => R =18,6 (loại)
 n = 2 => R = 37,3(loại)
 n = 3 => R = 56.VËy c«ng thøc ®¬n gi¶n của oxit là Fe2O3
 2. Dạng 2: Xác định CTHH dựa vào tỉ lệ khối lượng của nguyên tố và khối lượng mol của chất.
 	 * Phương pháp giải:
Bước 1: Đặt CTTQ: AxByCz và tû lÖ khèi l­îng nguyªn tè: a, b, c (x,y,z nguyªn d­¬ng).
Bước 2: Tìm MA, MB, MC, Mchất
Bước 3: Áp dụng biểu thức 
Bước 4: Tìm x, y, z và lập CTHH của hợp chất
Hîp chÊt A cã PTK = 84 gåm c¸c nguyªn tè Mg, C, O cã tØ lÖ khèi l­îng t­¬ng øng lµ 2: 1: 4. LËp CTHH cña A.
 Bước 1: Đặt CTTQ hîp chÊt A lµ MgxCyOz (x, y, x nguyªn d­¬ng)
 Bước 2: Tìm MMg, MC, MO, Mchất => MMg =24x; MC=12y; MO16z; Mchất =84
 Ta cã: 24x + 12y + 16z = 84
Bước 3: Áp dụng biểu thức: 
 =>	
Bước 4: Tìm x, y, z và lập CTHH của hợp chất: 24x = 12. 2 =>x = 1;12y = 12 => y =1; 16z = 4. 12 => z = 3 .VËy CTHH cña A lµ: MgCO3
 3. Dạng 3: Xác định CTHH dựa vào PTHH
 a. Đề bài cho biết hóa trị của nguyên tố hóa học
 Trường hợp 1: Đề bài tính được số mol
 * Phương pháp giải:
Bước 1: Đặt CTTQ và tìm số mol theo đề bài
Bước 2: Viết PTHH và kê mol
Bước 3: Tìm mối quan hệ giữa dữ liệu và yêu cầu bài đè bàiđể thiết lập PT toán học
Bước 4: Viết CTHH
 Cho 2,25g kim loại R có hóa trị III phản ưng hết với dung dịch axit sunfuric, thu được 2,8lit khí hidro(ở đktc).Xác định kim loại trên
Bước 1: Tìm số mol theo đề bài : mol
Bước 2: Viết PTHH và kê mol
 	 2R + 3H2SO4 R2(SO4)3 + 3H2
 0,25/3 0,125mol
Bước 3: Tìm mối quan hệ giữa dữ liệu và yêu cầu bài toán để thiết lập PT toán học: 
 	 	 m = n x M 
Bước 4: Viết CTHH: Nhôm (Al)
Trường hợp : Đề bài không tính được số mol
 * Phương pháp giải:
Bước 1: Đặt CTTQ và tìm số mol theo đề bài
Bước 2: Viết PTHH và kê mol (kê theo ẩn)
Bước 3: Tìm mối quan hệ giữa dữ liệu và yêu cầu bài đè bàiđể thiết lập PT toán học
Bước 4: Viết CTHH
 Cho 9, gam một kim loại A phản ứng với khí cho dư tạo thành 23,4 gam muối. Hãy xác đinh kim loại A (biết kim loai A hóa tri I)
Bước 1: Gọi kim loại A có khối lượng mol là A
 Tìm số mol theo đề bài : mol
Bước 2: Viết PTHH và kê mol
 	 	2A + Cl2 2ACl
Bước 3: Tìm mối quan hệ giữa dữ liệu và yêu cầu bài toán để thiết lập PT toán học: 
 	 m = n x M A = 23 
Bước 4: Viết CTHH: Natri (Na)
 b. Đề bài không cho biết hóa trị của nguyên tố hóa học
 	 * Phương pháp giải:
Bước 1: Đặt CTTQ và tìm số mol theo đề bài
Bước 2: Viết PTHH và kê mol
Bước 3: Tìm mối quan hệ giữa dữ liệu và yêu cầu bài toán để thiết lập PT toán học
Bước 4: Biện luận và viết CTHH
 Hòa tan 5,4g kim loại vào dung dịch HCl dư thu được 6,72 lit khí hidro (ở đktc). Tìm kim loại trên.
Bước 1: - Đặt CTTQ: gọi A là kim loại có hóa trị n (n là số nguyên dương, ≤ 4)
 -Tìm số mol theo đề bài: mol
Bước 2: Viết PTHH và kê mol:
 	 A + 2nHCl 2ACln + n H2 
 	 0,3/n mol 0,3mol
Bước 3: Tìm mối quan hệ giữa dữ liệu và yêu cầu bài toán để thiết lập PT toán học: 
 	 m = n x M 
Bước 4: Biện luận và viết CTHH
n
1
2
3
4
A
9(loại)
18(loại)
27(nhận)
36(loại)
CTHH là: Al (nhôm)
5. Các dạng khác :(Bài toán tổng hợp về xác định CTHH) 
 Nguyên tắc chung:
- Đặt CTTQ
- Tìm số mol theo đề bài
- Viết phương trình hóa học 
- Tìm mối quan hệ để thiết lập phương trình hoặc hệ phương trình toán học
- Biện luân theo yêu cầu bài toán.
Các bài toán thường gặp:
Dạng 1: Xác dịnh CTHH kết hợp với bài toán hỗn hợp
Một hỗn hợp X gồm hai kim loại A và B có hóa trị II có khối lượng xấp xỉ nhau. Số mol A=0,5B và khối lượng của X là 19,3gam.Biêt rằng khi cho X tác dụng với dung dịch HCl dư chỉ có A tan cho ra 2,24lit khí hydro (ở đktc). Xác đinh A,B
Gọi MX là khối lượng mol của hỗn hợp A và B (đk: MA < MX < MB )
 A + 2HCl ACl2 + H2
 0,2mol 0,2mol
 Số mol cảu A là : mol
 Ta có: nA= 0,5nB => nB = 2 nA = 2. 0,1 = 0,2 mol
 nhh = nA + nB = 0,1 + 0,2 = 0,3 mol
 MX = . Ta có MA MA < 64,3 < MB 
 	Do A,B có MA, MB xấp xỉ nhau vậy ta có:
 - Trường hợp 1: MA= 64 và MB=65 => MA= 64 là đồng và MB=65 là kẽm (loại) vì A là Cu không tan trong dung dich HCl.
 - Trường hợp 2: MA= 65, A là Zn và MB=64, B là Cu (nhận) phù hợp với yêu cầu bài toán
 	 Dạng 2: Đề bài cho thiếu điều kiện, khi giải phải dưa về phương trình toán học
Cho 7,1 gam hỗn hợp X gồm kim loại kiềm A và kim loại kiềm thổ B tác dụng hết với dung dịch HCl dư thu được 5,6 lit khí hydro(ở đktc). Xác định kim loại A,B
2A + 2HCl 2ACl + H2 
x 0,5x
B + 2HCl BCl2 + H2
y y
Số mol cảu H2 là : mol => 0,5x + y = 0,25
 	 nhh = x + y (đk: x > 0, y > 0 ). Ta có: 0,5x + y < x + y < x +2y = 2 (0,5x + y)
 	 0,25 14,2 < Mhh < 28,4
Vậy MA= 23 là Na và MB= 24 là Mg
 	 Dạng 3: Xác dịnh CTHH kết hợp với bài toán tăng giảm khối lượng
Một thanh kim loại M( hóa trị II) nhúng vào dung dịch FeSO4 thì khối lượng tăng lên 16gam. Nếu nhúng thanh kim loại ấy vào dung dịch CuSO4 thì khối lượng của thanh kim loại tăng lên 20 gam. Xác định M. (Biết phản ứng xảy ra hoàn toàn và sau phản ứng còn dư kim loại M và số mol của CuSO4 bằng với số mol FeSO4)
Sau phản ứng còn dư kim loại M chứng tỏ FeSO4,CuSO4 tan hết.
Gọi x là số mol FeSO4 => x
M + FeSO4 MSO4 + Fe
 x x x
 	 ∆m = mbám - mtan 16 = 56x – Mx 	 (1) 
 	M + CuSO4 MCuO4 + Fe
 x x x
∆m = mbám- mtan 20 = 64x – Mx 	 (2)
Lấy (2) chia (1): M = 24 là magie (Mg)
Dạng 4: Bài toán xác dịnh CTHH có liên quan các chất sản phẩm sau phản ứng.
 Dẫn khí CO dư đi qua ống sứ đựng bột oxit sắt nung nóng. Dẫn hết khí sinh ra vào dung dich Ca(OH)2, thu được 8gam kết tủa. Hòa tan hết lượng sắt thu được ở trên bằng dung dịch H2SO4 loãng, dư thì thoát ra 1,344 lít khí H2(ở đktc). Xác định oxit săt đang dùng.
FexOy + yCO xFe + yCO2
a ax ay
 	 Fe + H2SO4 FeSO4 + H2
 	ax ax
 	 CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O
 	 ay ay
 	 nFe= ax = = 0,06 mol (1)
 	 ay = = 0,08 mol (2)
Từ (1) và (2) => = = => x=3; y= 4 => CTHH : Fe3O4
III. HIỆU QUẢ VÀ KHẢ NĂNG ÁP DỤNG
 Bài toán xác định CTHH đóng vai trò hết sức quan trọng trong việc học tập môn hóa học, nó giúp học sinh phát triển tư duy sáng tạo, đồng thời nó góp phần quan trọng trong ôn luyện kiến thức cũ, bổ sung thêm những phần thiếu sót về lý thuyết và thực hành trong hóa học. 
 1. Kết quả của đề tài:
* Kết quả cụ thể như sau: 
Lớp
Kém
Yếu
Trung Bình
Khá
Giỏi
SL
TL
SL
TL
SL
TL
SL
TL
SL
TL
8/2
14
41,2%
12
35,3%
8
23,5%
9/1
3
8,3%
14
38,9%
19
52,8%
 - Số lượng học sinh hiểu bài , thao tác thành thạo các dạng bài tập hóa học ngay trên lớp chiếm tỉ lệ cao.
 - Giáo viên tiết kiệm được thời gian, học sinh tự giác, độc lập làm bài. Phát huy được tính tích cực của học sinh. 
 - Dựa vào sự phân loại bài tập giáo viên có thể dạy nâng cao được nhiều đối tượng học sinh. 
2. Khả năng áp dung SKKN:
 - Áp dụng giảng dạy cho học sinh lớp 8 và lớp 9 , phù hợp từng loại học sinh.
 - Bổ sung thêm nhiều bài tập định hướng và ở mức độ dành cho tất cả các học sinh.
 - Áp dụng vào giảng dạy tại nơi công tác góp phần nâng cao chất lượng giáo dục học sinh
 - Vận dụng các kinh nghiệm giảng dạy, tiếp thu các ý kiến của đồng nghiệp và lãnh đạo để góp phần xây dựng SKKN hoàn thiện. Từ đó đưa SKKN áp dụng sâu rộng hơn. 
 Bình Thạnh Trung, ngày 16 tháng 4 năm 2017
 Người viết